Материал: РОСЭНЕРГОАТОМ внутренний документ

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

РДЭО 0027-2005

Г.5 Комбинирование измерения твердости с методами акустической эмиссии и контролем магнитной проницаемости

Перспективным направлением является комбинирование измерений ме­ тодом кинетического твердости, с другими методами анализа структурных превращений в результате упругопластической деформации в зоне вдавлива­ ния индентора [2]. Параллельное изменение магнитных свойств при вдавлива­ нии шарового индентора получило название метода кинетической ферритометрии (рисунок Г.4). Данный метод предназначен для оценки степени устало­ стного повреждения конструкций, выполненных из аустенитных сталей после длительных сроков эксплуатации. Определение степени усталостного повреж­ дения реализуется путем определения изменения содержания ферритной фа­ зы в аустенитной стали в процессе локального пластического деформирова­ ния. Принцип метода основан на явлении изменения количества ферритной фазы в аустенитных материалах, обусловленного трансформацией кристал­ лической гамма-решетки аустенита в альфа- и дельта-феррит под действием циклической нагрузки. По скорости прироста содержания ферритной фазы в процессе поверхностного деформирования металла методом кинетического индентирования при вдавливании шарового индентора производится оценка состояния материала в данном месте контроля.

Метод магнитного акустическо-эмиссионного контроля физико­ механических свойств материалов при непрерывном циклическом локальном деформировании шаровым индентором используется для оценки циклической повреждаемости исследуемого материала. В основе метода лежит эффект возникновения акустической эмиссии при пластической деформации под ин­ дентором (рисунок Г.5). Пластически продеформированный материал при по­ вторном нагружении не излучает сигналы акустической эмиссии пока макси­ мально достигнутая величина нагрузки не будет превышена (эффект Кайзера), таким образом, параметры акустической эмиссии измеряются при стандартном однократном вдавливании индентора. Для этих целей измерительный узел ки­ нетического прибора должен быть дополнен широкополосным акустическим датчиком. С целью унификации процесса измерения датчик-преобразователь помещается непосредственно на индентор, изготовленный из материала с низким акустическим сопротивлением, что также позволяет существенно сни­ зить энергетические потери при записи сигналов акустической эмиссии.

40

 

 

РДЭО 0027-2005

Нагрузка

 

Индентор из немагнитного

 

Нагружающий

материала

 

шток

 

Генераторн

иловые линии

Постоянный

магнит

катушка

магнитного пол

 

Измерительная

приемная

катушка

Вихревыетоки

Индентор

Феррозонд-градиентометр

Рисунок Г.4 - Принципиальная схема реализации метода кинетической ферритометрии.

Рисунок Г.5 - Метод акустическо-эмиссионного контроля при вдавливании

индентора. Слева - схематическое изображение зон излучения сигналов

аккустической эмиссии. Справа - фотоизображение сечения образца с обозначенными на нем зонами пластической деформации.

41

РДЭО 0027-2005

Таблица Г.2 - Технические характеристики прибора ТЕСТ-5У

Наименование характеристики Диапазон измерения твердости, НВ

Предел допускаемой относительной погрешности прибора при по­ верке образцовыми мерами твердости 2 разряда типа МТБ по ГОСТ 9031 не превышает:

Мера МТБ 100 + 25 НВ. не более, % Мера МТБ 200 ± 50 НВ. не более, % Мера МТБ 400 ± 50 НВ. не более, %

Предел допускаемой относительной погрешности, % при измерении условного предела текучести и временного сопротивления для ста­ лей, указанных ниже:

сталь углеродистая качественная конструкционная, сталь корпусная в различных состояниях, сталь 10ГН2МФА, аустенитная сталь,

сварные соединения указанных выше сталей.

Диапазон измерения содержания ферритной фазы, % Предел допускаемой относительной погрешности измерения содер­ жания ферритной фазы, % Диапазон измерения амплитуды акустических сигналов, дБ (приве­ денные к 1 мкВ)

Габаритные размеры, не более, мм электронного блока управления приводом головки-редуктора измерительного узла лабораторной силовой рамы ферритометрической системы акустико-эмиссионной системы Масса, не более

электронного блока управления приводом головки-редуктора измерительного узла ферритометрической системы акустико-эмиссионной системы

Значение 80 + 450

i+ i+ I+ ■ь. -ь. сл о о о

+10,0

О ■I- го о

15

28-100

250x420x460

400x400x400

60x60x200

80x70x1200

300x250x350

140x450x370

20

20

5

7

10

Г.6.2 Прибор МЭИ-Т7

Производитель: МЭИ ТУ, г. Москва.

Переносной прибор МЭИ - Т7 позволяет проводить безобразцовый кон­ троль механических свойств и микроструктуры металла непосредственно в из­ делии. Автоматический прибор позволяет выполнить экспресс-контроль меха­ нических характеристик конструкционных материалов на микрошлифах с полу­ чением диаграмм условных и истинных напряжений в пределах равномерной деформации. Методы применяемы в приборах обладают высокой локально­ стью и дают возможность выявить распределение механических свойств в ло­ кальных зонах наклепа, сварных соединений, концентраторов напряжений.

Внешний вид прибора МЭИ - Т7 представлен на рисунке Г.7. Техниче­ ские характеристики приведены в таблице Г.З.

43

РДЭО 0027-2005

Рисунок Г.7 - Прибор МЭИ - Т7

Таблица Г.З - Технические характеристики прибора МЭИ - Т7

Наименование характеристики

Значение

Переносной прибор

0...2000

Диапазон изменения нагрузок, Н

Погрешность измерения нагрузки , %

1,0

Диапазон измерения твердости, ед. НВ

8...450

Погрешность измерения твердости, %

±3,0

Погрешность определения механических свойств по

5,0

сравнению с методом растяжения, %

 

Время однократного испытания с определением механи-

3...5

ческих свойств, мин

 

Габариты, мм

250x270x250

Масса, кг

7

Автоматизированный прибор

 

Диапазон изменения нагрузок, Н Погрешность измерения нагрузки , %

Диапазон изменения перемещений индентора, мкм Погрешность измерения перемещения, % Погрешность измерения твердости, ед. НВ, HV, HRC Погрешность определения механических свойств по сравнению с методом растяжения, %

Время однократного испытания с выдачей диаграмм рас­ тяжения и значений механических свойств, мин Габариты, мм Масса, кг

0...2000

1,0

0...1000

1,5

±3

5,0

3...5

180x220x220

10

44

Источник: https://studfile.net/preview/14964265/