The Influence of Heat Treatment on the Propagation Velocity of Shear Waves in Steel Bars

Authors

  • A. Y. Budrin

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2019-4-12-17

Keywords:

shear wave speed, steel, heat treatment, bar stock

Abstract

The paper discusses the possibility of assessing changes in the speed of an ultrasonic wave in bars of steel 45 for different types of heat treatment. The diameter of the rods is 14 mm, the length of the working part is 20 cm. An electromagnetic-acoustic method of input and reception of transverse waves of axial polarization based on a transducer is used for structuroscopy. The wave velocity was measured by the method of multiple reflections over the cross section of the bar. In addition to the delivery status, heat treatment was performed on 8 bar samples in the following modes: annealing at 850 ° С, normalization at 850 ° С, quenching from 850 ° С in oil, tempering at 200 ° С, 400 ° С, 450 ° С, 500 ° C, 600 ° C. The results of a change in the shear wave velocity in bars under all heat treatment conditions are presented. To increase the accuracy of determining the shear wave velocity, the diameters of the rods were measured with a step of 1 cm along the entire length. The velocity of the transverse wave in the rods after annealing was 3240 m/s, and after quenching, 3170 m/s. The states of delivery and after normalization show the same shear wave velocity of 3230 m/s. The obtained experimental data show that annealing increases the shear wave propagation velocity in the bar by 70 m / s relative to quenching without tempering. With an increase in tempering temperature, an increase in the shear wave propagation velocity relative to the quenched state is observed, reaching an increase of 65 m/s to 3235 m/s at a temperature of 600 ° C.

References

Смирнов А. Н., Муравьев В. В., Фольмер С. В. Структурно-фазовое состояние и ресурс длительно работающего металла технических устройств опасных производственных объектов, перспективы дальнейшего развития методов оценки работоспособности // Контроль. Диагностика. 2009. № 1. С. 22–32.

Смирнов А. Н., Муравьев В. В., Абабков Н. В. Разрушение и диагностика материалов. М. : Сер. Техническое диагностирование. Инновационное машиностроение; Кемерово : Сибирская издательская группа, 2016. 479 с.

Локализация сигналов акустической эмиссии в металлических конструкциях / А. Н. Серьезнов В. В. Муравьев, Л. Н. Степанова, S. B. Barabanova, V. L. Kozhemyakin, S. I. Kabanov // Дефектоскопия. 1997. № 10. С. 79–84.

Быстродействующая диагностическая акустико-эмиссионная система / А. Н. Серьезнов, В. В. Муравьев,

Л. Н. Степанова, S. I. Kabanov, V. L. Kozhemyakin,

A. E. El'tsov, E. Yu. Lebedev // Дефектоскопия. 1998. № 7. С. 8–14.

Реальная чувствительность входного акустического контроля прутков-заготовок при производстве пружин /

О. В. Муравьева, В. В. Муравьев, В. А. Стрижак, Е. Н. Кокорина, М. А. Лойферман // В мире неразрушающего контроля. 2013. № 1 (59). С. 52–60.

Муравьев В. В., Муравьева О. В., Кокорина Е. Н. Акустическая структуроскопия и дефектоскопия прутков из стали 60С2А при производстве пружин с наноразмерной структурой // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2013. № 4. С. 66–70.

Муравьев В. В., Муравьева О. В., Петров К. В. Связь механических свойств пруткового проката из стали 40Х со скоростью объемных и рэлеевских волн // Дефектоскопия. 2017. № 8. С. 20–28.

Экспериментальное обоснование метода прогнозирования малоцикловой долговечности элементов конструкций / В. И. Добровольский, С. В. Добровольский и др. // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2014. № 1. С. 36–38.

Hyung M.K. Defects detection of gas pipeline near the welds based on self quotient image and discrete cosine transform // Дефектоскопия. 2016. № 3. С. 57–66. (DOI: 10.1134/S1061830916030049)

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.

Оценка остаточных напряжений в рельсах с использованием электромагнитно-акустического способа ввода-приема волн / В. В. Муравьев, Л. В. Волкова, В. Е. Громов, А. М. Глезер // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 12. С. 34–37.

Ультразвуковой контроль остаточных напряжений в бандажах локомотивных колес при производстве /

В. В. Муравьев, Л. В. Волкова, М. А. Лапченко // Дефектоскопия. 2015. № 5. С. 3–16.

Исследования структурного и напряженно-деформированного состояния рельсов текущего производства методом акустоупругости / В. В. Муравьев, Л. В. Волкова, А. В. Платунов, И. В. Булдакова, Л. В.Гущина // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21. № 2. С. 13–23.

Там же.

Ультразвуковой контроль остаточных напряжений в бандажах локомотивных колес при производстве /

В. В. Муравьев, Л. В. Волкова, М. А. Лапченко // Дефектоскопия. 2015. № 5. С. 3–16.

Бабкин С. Э. Определение коэффициента Пуассона ферромагнитных материалов ЭМА-способом // Дефектоскопия. 2015. № 5. С. 51–55 (DOI: 10.1134/S1061830915050022).

Факторы, влияющие на эффективность возбуждения крутильных волн при волноводном контроле труб / О. В. Муравьева, С. В. Леньков, В. В. Муравьев, Ю. В. Мышкин,

С. А. Мурашов // Дефектоскопия. 2016. № 2. С. 33–41.

Методические особенности использования sh-волн и волн Лэмба при оценке анизотропии свойств листового проката / О. В. Муравьева, В. В. Муравьев // Дефектоскопия. 2016. № 7. С. 3–11.

Муравьев В. В., Злобин Д. В., Платунов А. В. Прибор для исследований акустоупругих характеристик тонких проволок // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 6. С. 572–577.

Анализ отраженных сигналов при контроле цилиндрических образцов многократным зеркально-теневым методом / О. В. Муравьева, В. В. Муравьев, М. А. Габбасова, И. В. Булдакова, М. Ю. Соков // Автометрия. 2016.

Т. 52. № 4. С. 62–70.

Муравьева О. В., Зорин В. А. Метод многократной тени при контроле цилиндрических объектов с использованием рэлеевских волн // Дефектоскопия. 2017. № 5. С. 3–9.

Муравьева О. В., Соков М. Ю. Влияние глубины залегания дефекта на параметры многократно–теневого электромагнитно–акустического метода контроля прутков // Вестник ИжГТУ им. М.Т. Калашникова. 2016. Т. 68. № 4. С. 46–50.

Особенности возбуждения электромагнитно-акустического преобразователя при волноводном методе контроля / В. А. Стрижак, Р. Р. Хасанов, А. В. Пряхин // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. 2018. Т. 21. № 2. С. 159–166 (DOI: 10.22213/2413–1172–2018–2–159–166).

Published

12.01.2020

How to Cite

Budrin А. Ю. (2020). The Influence of Heat Treatment on the Propagation Velocity of Shear Waves in Steel Bars. Intellekt. Sist. Proizv., 17(4), 12–17. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2019-4-12-17

Issue

Section

Articles