ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Средства контроля физикомеханических свойств материалов из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий том 2 " Средства контроля структуры материалов. Контроль величины зерна. Одним из важнейших показателей качества кристаллических материалов, в частности металлов, является структура, главным образом величина зерна, влияющая на прочностные характеристики изделия. Величина зерна определена ГОСТ 5639—82 как средний диаметр зерна и оценивается в номерах шкалы (баллах) (табл. 25). [c.281] Для измерения коэффициента затухания наибольшее применение получил импульсный (эхо- или теневой) метод, основанный на сравнении амплитуд ультразвуковых сигналов, применяемый в иммерсионном или контактном варианте. Структуру материала оценивают путем сопоставления данных, полученных на контролируемом изделии и на образцах, с известной средней величиной зерна. Для контроля применяют серийные импульсные дефектоскопы, оснащенные калиброванным аттенюатором. [c.281] Прибор УС-12ИМ предназначен для измерения скорости распространения и коэффициента затухания продольных ультразвуковых волн в изделиях с плоскопараллельными гранями. Прибор позволяет измерять отношение амплитуд ультразвуковых импульсов, проводить амплитудный анализ упругих колебаний и, таким образом, оценивать физико-механические свойства материалов. [c.281] Прибор может быть использован в ручных и автоматизированных средствах неразругпающего контроля материалов и изделий на машиностроительных и металлургических предприятиях. [c.281] С набором сменных субблоков, обеспечивающих возможность реализации различных методик контроля. [c.282] Прибор УС-12ИМ можно эксплуа тировать при температуре окружаю щего воздуха от 5 до 50 °С и относительной влажности до 80 % при температуре 35 °С. [c.282] В приборе УС-ПИ предусмотрено устройство для определения отношения амплитуд двух импульсов донных сигналов с выдачей результатов на цифровом индикаторе. В приборе предусмотрен сменный блок статистической обработки сигналов, обеспечивающий получение аналогового напряжения, пропорционального среднему значению амплитуд за определекную выборку (при иммерсионном контроле), и сигнализирующий о выходе этого напряжения из заданных допусков. [c.282] В разработанных в СССР струк-туромерах используется относительный метод контроля структуры, основанный на прозвучивании металла на различных частотах. При этом одну из частот (опорную) выбирают низкой, так что затухание УЗК в небольшой степени зависит от структурных составляющих. Другие частоты (рабочие) соответствуют рэлеевской области рассеяния. Отношения амплитуд дониых сигналов, соответствующих рабочим и опорной частотам, называемые структурными коэффициентами, определяют на исследуемом изделии для различных рабочих частот и сравнивают со структурными коэффициентами, полученными на образцах. [c.282] Один из перспективных способов оценки структуры материала — анализ спектра донных сигналов (спектроскопический метод). Частота заполнения ультразвуковых импульсов меняется от посылки к посылке, при этом по амплитуде определяется область рэлеевского рассеяния. Влияние величины зерна на затухание усиливается вследствие многократного прохождения ультразвуковых волн через границы зерен. Для определения величины зерна также применяют резонансные методы, особенно иммерсионный. Например, при контроле импульсно-резонансным способом затухание определяют по отношению амплитуды колебаний в стенке изделия на резонансной частоте к амплитуде колебаний при отсутствии резонансных явлений. [c.282] При контроле тонкостенных изделий для автоматической регистрации изменений структуры используют нормальные волны. Волны определенной моды возбуждают и принимают раздельными преобразователями после прохождения их через контролируемый участок. Усредняя данные измерений на определенном участке, например по окружности трубы, получают высокую разрешающую способность в определении структуры ( 1 балл) и повышают помехоустойчивость. Описанный метод реализован в приборах и установках типа Кристалл . [c.282] Для контроля тонкостенных изделий может быть применен относительный метод. При этом на одной и той же частоте возбуждают и принимают волны Лэмба двух различных мод, имеющие вследствие различия фазовых скоростей различные длины волн. [c.282] Величину зерна в ферромагнитных материалах можно также определять, используя акустическое проявление эффекта Баркгаузена. При этом к контролируемому участку изделия прикладывают источник медленно изме- няющегося магнитного поля. Изменение в материале сопровождается вращением доменных стенок, что вызывает генерацию импульсов УЗК- Число импульсов соответствует числу пересечений доменной стенкой границ зерен, т. е. числу зерен. [c.282] Контроль межкристаллитной коррозии. Степень поражения металла межкристаллитной коррозией можно контролировать, сравнивая амплитуды сигналов, прошедших один и тот же путь через образец до и после поражения коррозией. Коэффициент коррозии принимают равным отношению амплитуд этих сигналов и определяют на частоте, для которой в данном материале он в большой степени зависит от степени поражения. В зависимости от конкретных условий кроме продольных волн можно использовать сдвиговые или поверхностные волны. [c.283] Относительный метод с использованием двух различных частот также применяют для контроля межкристаллитной коррозии согласно ГОСТ 6032—75 при испытании сталей на склонность к межкристаллитной коррозии. В этом случае коэффициенты коррозии аналогичны соответствующим структурным коэффициентам. [c.283] Технические характеристики приборов и установок для контроля структуры даны в табл. 26. [c.283] Для точного измерения q и а требуется применение сложных методик контроля и установок. Измерения усложняются тем, что погрешности определения упругих постоянных примерно вдвое больше погрешностей измерения i и С(. Однако для определения напряженного состояния материала достаточно измерить лишь относительное изменение скорости различных типов волн. [c.283] Относительная разность скоростей двух поляризованных УЗ волн получила название акустической анизотропии. [c.285] Первые два типа измерений принципиально могут быть реализованы одними и теми же устройствами. Эти методы являются универсальными в том смысле, что пригодны для любых ультразвуковых волн, в то время как третий тип относится только к сдвиговым волнам. [c.285] С целью решения практических задач с помощью акустических методов относительная погрешность измерений должна быть не более (1—3) 10 . [c.285] Вернуться к основной статье