|
увеличение микронапряжений приводит к снижению имш и повышению 1р, а параметр Р= и^ш *IP -const. Характер зависимости UMLU и I при старении мартенситностареющих сталей более сложен и определяется одновременным изменением в них уровня микронапряжений, периода решетки. При этом и энергетические и эмиссионные характеристики МАШ ведут себя аналогично намагниченности насыщения. 3. В области упругого нагружения точки равных величин макронапряжений в координатах “UMLU I ” для образцов с различным уровнем микронапряжений эквидистантны кривой взаимозависимости иМш и 1р для а = 0 . В случае углеродистых и легированных сталей, это позволяет использовать при контроле единую, в пределах марки стали, зависимость параметра Р от величины макронапряжений. Для оценки величины приложенных напряжений в железоникелевых сталях целесообразно использовать энергетические характеристики МШ. 5. Показано, что сигналы МШ имеют избирательную чувствительность к напряжениям в тонких поверхностных слоях, а сигналы МАШ носят интегральный характер. 6. Результаты исследований положены в основу построения алгоритмов обработки параметров ОМШ и ОМАШ: • для повышения чувствительности и разрешающей способности контроля приложенных напряжений параметр R=Um/Hm и параметр B=uu/u,t. • для повышения достоверности оценки макронапряжений с отстройкой от влияния микронапряжений параметр • для повышения чувствительности контроля механических напряжений методом МАШ параметр К= UA2/UAP 138 |
прямоугольного сечения 50 х10 мм, длины 700 мм из стали 45X1. Конец образца перемагничивался приставным электромагнитом. Индукционный и пьезоэлектрический преобразователи постепенно удалялись от зоны перемагничивания к противоположному концу образца и в каждой точке измерялись средние значения акустических и электромагнитных сигналов. Результаты измерений представлены на рис. 4.31. Видно, что сигналы МШ затухают уже на первых 50 мм. При удалении пьезоэлектрического преобразователя на противоположный от электромагнита конец балки средние значения сигналов МАШ уменьшились лишь на 21%. Слабое затухание сигналов МАШ можно объяснить малым коэффициентом поглощения ультразвука в сталях. Последнее дает преимущество методу МАШ контролировать на расстоянии труднодоступные зоны металлоизделий. Результаты исследований МШ и МАШ п.п. 4.2 и 4.3 показали возможность их совместного использования. Так в п.п. 3.4 и 4.3 показана перспективность использования для контроля макронапряжений параметров P=Um*Hm и R=Ua/Hm. Для примера на рис. 4.32 приведены огибающие распределений энергетических характеристик сигналов МШ —Umuiи МАШ Umaiu на полупериоде перемагничивания Тп для двух значений приложенных растягивающих напряжений ао=0 (сплошная линия) и cr=а02 (пунктирная линия) для образцов из стали ЭП-831. Типичные огибающие МШ имеют один максимум Umрасположенный в^близи области полей перемагничивания Нм=Нс коэрцитивной силы. Типичные огибающие МАШ имеют два максимума Uu и и 2Л, расположенные в областях полей перемагничивания близких к насыщению ферромагнетиков. С увеличением а параметры ОМШ и ОМАШ Um, UlA и U2A также меняются взаимопротивоположным образом (см. рис. 4.32), причем величина первого максимума иы меняется в 2-г-З раза быстрее, чем U2A (см. п. 4.3). Результаты исследований положены в основу построения алгоритмов обработки параметров ОМШ [185, 187]. • для повышения чувствительности и разрешающей способности контроля приложенных напряжений параметр R=Um/Hm и параметр B=Um/U]A. • для повышения достоверности оценки макронапряжений с отстройкой от влияния микронапряжений параметр P=UM*HM. Для примера на рис. 4.33 приведены результаты исследования параметров ОМШ и ОМАШ от величины приложенных напряжений а для стали ЭП-836. Видно, что увеличение <х приводит к взаимнопротивоположным изменениям величин UMи Нм, а параметры Р, R и В растут с разной крутизной. Результаты сравнительных исследований чувствительности при контроле макронапряжений с использованием параметра Umи параметра R и В , проведенные на образцах из ст. 35X3HM, 30НГСН2А, 45X1 и ЭП836 Анализ изменений характерных точек ОМШ и ОМАШ от уровня напряженного состояния металлоизделий послужил основой для построения алгоритмов обработки программными средствами этих сигналов на базе системы “MIP” (см. п. 6.4.1.), прибора ПИОН-02 (см. п. 5.1.2.) и разработки методик контроля по п. 5.1. ВЫВОДЫ 1. В результате экспериментальных исследований влияния остаточных напряжений на характеристики МШ и МАШ установлено: наличие растягивающих напряжении в металлах с положительной магнитострикцией повышает величину СБ, увеличивает амплитуду и уменьшает ширину спектра магнитного шума; наличие сжимающих внутренних напряжений в металлах с положительной магнитострикцией уменьшает величину СБ, уменьшает амплитуду и увеличивает ширину спектра магнитного шума; при изменении упругих напряжений в области сжимающих до растягивающих энергетические характеристики МШ меняются однозначно, а энергетические характеристики МАШ неоднозначно и имеют максимальное значение. 2. Экспериментально исследован характер взаимосвязи параметров максимума ОМШ в зависимости от уровня создаваемых термообработкой микронапряжений. Показано, что для углеродистых и легированных сталей эти параметры находятся в обратнопропорциональной зависимости: увеличение микронапряжений приводит к снижению Е и повышению 1р, а параметр Р=Е*Ip &const. Характер зависимости Е и 1р при старении мартенситностареющих сталей более сложен и определяется одновременным изменением в них уровня микронапряжений, периода решетки. При этом и энергетические и эмиссионные характеристики МАШ ведут себя аналогично намагниченности насыщения. 3. В области упругого нагружения точки равных величин макронапряжений в координатах “Е 1р” для образцов с различным уровнем микронапряжений эквидистантны кривой взаимозависимости Е и Iр для <т=0. В случае углеродистых и легированных сталей, это позволяет использовать при контроле единую, в пределах марки стали, зависимость параметра Р от величины макронапряжений. Для оценки величины приложенных напряжений в железоникелевых сталях целесообразно использовать энергетические характеристики МШ. 4. Показана перспективность контроля остаточных напряжений после механических упрочняющих обработок по энергетическим и эмиссионным параметрам МШ. 5. Показано, что сигналы МШ имеют избирательную чувствительность к напряжениям в тонких поверхностных слоях, а сигналы МАШ носят интегральный характер. Результаты исследований положены в основу построения алгоритмов обработки параметров ОМШ и ОМАШ: • для повышения чувствительности и разрешающей способности контроля приложенных напряжений параметр R=Um/Hm и параметр B=Um/U1a. • для повышения достоверности оценки макронапряжений с отстройкой от влияния микронапряжений параметр P=UM*HM. 210 |