Структуроскопия термически обработанных стальных прутков по скорости распространения рэлеевских волн
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2020-2-37-43Ключевые слова:
скорость рэлеевской волны, сталь, термообработка, прутковый прокатАннотация
В статье обсуждаются вопросы возможности оценки структурного состояния после разных видов и режимов термической обработки прутков из стали 45 по результатам измерения скорости рэлеевской волны с использованием метода многократной тени. Для обеспечения разработанной методики использован дефектоскоп ДЭМА и специальный накладной электромагнитно-акустический (ЭМА) преобразователь с системой подмагничивания. Преобразователь обеспечивает возбуждение и прием рэлеевских волн, распространяющихся по окружности прутка. Исследованы образцы прутков в состояниях поставки, отжига, нормализации, закалки и отпуска. Для качественного измерения скоростей рэлеевских волн измерены диаметры прутков с точностью 0,01 мм. Представлены результаты изменения скорости рэлеевской волны в прутках при всех режимах термической обработки. В состоянии поставки скорость рэлеевской волны в прутке составила 3017 м/с. Скорость рэлеевской волны в прутке после закалки упала до 2995 м/с. После нормализации скорость рэлеевской волны увеличилась до 3049 м/с. Постепенное увеличение температуры отпуска приводит к увеличению скорости волны. Полученные экспериментальные данные показывают, что отпуск при температуре 600 °С и нормализация при 850 °С увеличивают скорость распространения рэлеевской волны в прутке на 55 м/с относительно закалки без отпуска, что свидетельствует о схожих структурных состояниях в поверхностных слоях образцов.Библиографические ссылки
Будрин А. Ю. Влияние термической обработки на скорость распространения поперечных волн в стальных прутках // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17, № 4. С. 12–17.
Акустическая структуроскопия стальных образцов, нагруженных изгибом с вращением при испытаниях на усталость / В. В. Муравьев, О. В. Муравьева, А. Ю. Будрин, М. А. Синцов, А. В. Зорин // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22. № 1. С. 37–44.
Бабкин С. Э. Измерение скорости звука с помощью меандрового электромагнитно-акустического преобразователя // Инженерная физика. 2017. № 1. С. 50–54.
Артемов В. Е., Паврос С. К. О максимально реализуемой чувствительности контроля методом «многократной тени» // Дефектоскопия. 1982. № 9. С. 28–33.
Бабкин С. Э. Определение коэффициента Пуассона ферромагнитных материалов ЭМА-способом // Дефектоскопия. 2015. № 5. С. 51–55. DOI: 10.1134/S1061830915050022.
Викторов И. А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М. : Наука, 1981. 287 с.
Муравьева О. В., Соков М. Ю. Влияние глубины залегания дефекта на параметры многократно-теневого электромагнитно-акустического метода контроля прутков // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2016. Т. 68. № 4. С. 46–50.
Стрижак В. А., Хасанов Р. Р., Пряхин А. В. Особенности возбуждения электромагнитно-акустического преобразователя при волноводном методе контроля // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21, № 2. С. 159–166. DOI: 10.22213/ 2413-1172-2018-2-159-166.
Повышение возможностей бесконтактной дефектоскопии поверхности катаных ферромагнитных металлоизделий / Г. М. Сучков, О. Н. Петрищев, С. В. Хащина, А. В. Десятниченко, Е. Л. Ноздрачева // Контроль. Диагностика. 2013. № 4. С. 31–35.
Толипов Х. Б. Экспериментальная установка для бесконтактного измерения скорости и амплитуды смещений волны Рэлея с малого участка поверхности // Приборы и техника эксперимента. 2015. № 1. 175 с.
Аппаратно-программный комплекс контроля прутков зеркально-теневым методом на многократных отражениях / В. А. Стрижак, А. В. Пряхин, Р. Р. Хасанов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60, № 6. С. 565–571. DOI: 10.17586/ 0021-3454-2017-60-6-565571.
Генератор зондирующих импульсов для ЭМА-дефектоскопов / Г. М. Сучков, В. В. Федоров, А. В. Десятниченко, С. В. Хащина, М. С. Маслова // Дефектоскопия. 2012. № 9. С. 42–47.
Дефектоскоп «ДЭМА» : интернет-магазин [Электронный ресурс]. URL: https://f–ndt.ru/pro-duktsiya/ultrazvukovyedefektoskopy/defektoskop–dema–p–detail.html (дата обращения: 22.04.2020).
Дефектоскоп электромагнитно-акустический прутков ДЭМА // Международный промышленный форум неразрушающий контроль, испытания – диагностика: [сайт]. 2018. URL: https://expo.ronktd.ru/salon/img/dema-p.pdf (дата обращения: 22.05.2018).
Информационно-измерительная система возбуждения, приема, регистрации и обработки сигналов электромагнитно-акустических преобразователей / В. А. Стрижак, А. В. Пряхин, С. А. Обухов [и др.] // Интеллектуальные системы в производстве. 2011. № 1 (17). С. 243–250.
Бабкин С. Э. Измерение скорости звука с помощью меандрового электромагнитно-акустического преобразователя // Инженерная физика. 2017. № 1. С. 50–54.
Измерение скорости поверхностных волн ферромагнитных материалов электромагнитно-акустическим способом / С. Э. Бабкин, М. Ю. Лебедева, Ю. И. Савченко, О. Н. Вострокнутова // Электротехнические системы и комплексы. 2019. № 4 (45). С. 47–51.
Будрин А. Ю. Влияние термической обработки на скорость распространения поперечных волн в стальных прутках // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17, № 4. С. 12–17.
Грант РФФИ Бел-а № 20-58-0015. URL: https://kias.rfbr.ru/index.php# (дата обращения: 25.04.2020).
Муравьева О. В., Зорин В. А. Метод многократной тени при контроле цилиндрических объектов с использованием рэлеевских волн // Дефектоскопия. 2017. № 5. С. 3–9.
Петров К. В., Соков М. Ю., Муравьева О. В. Влияние конструктивных особенностей проходного электромагнитно-акустического преобразователя на результаты контроля цилиндрических объектов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. № 2. С. 135–146.
Будрин А. Ю. Влияние термической обработки на скорость распространения поперечных волн в стальных прутках // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17. № 4. С. 12–17.
Муравьева О. В., Булдакова И. В. Использование корреляционной функции при определении скорости ультразвуковой волны в цилиндрических объектах // Измерения, контроль и диагностика – 2014 : сб. тр. III Всерос. науч.техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2014. С. 217–222.
