Способ оценки внутренних напряжений в образце

Способ оценки внутренних напряжений в образце

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области акустических методов исследований материалов . Целью изобретения является повышение информативности путем раздельной оценки пластической и упругой составляющих внутренних напряжений. В образце возбуждают упругие колебания как до, так и после стабилизирующего отжига и измеряют частоты полученных резонансных колебаний . Упругие колебания возбуждают также в эталоне без внутренних напряжений и измеряют частоту полученного резонанса . С учетом значения частоты резонанса образца в исходном состоянии оценивают пластическую составляющую внутренних напряжений по разности частот резонанса образца до и после отжига и упругую составляющую внутренних напряжений по разности частот резонанса эталона и образца после отжига, 1 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4399380/28 (22) 28.03.88 (46) 07.10.91. Бюл. No 37 (75) П.К.Яшынев (53) 620.179,16 (088.8) (56) Ботаки, А.А. и др. Ультразвуковой контроль прочностных сеоАсТе конструкционных материалов. — M.: Машиностроение, 1983.

Калмыков Э.Б. и др. Неразрушающий контроль остаточных напряжений в металлических изделиях и полуфабрикатах с использованием ультразвуковых методов.—

M.: ВИЛС, 1983, с. 25 и 26. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБРАЗЦЕ (57) Изобретение относится к области акустических методов исследований материаИзобретение относится к области.акустических методов исследований материалов и может быть использовано для оценки внутренних напряжений в образце.

Целью изобретения является повышение информативности путем раздельной оценки пластической и упругой составляющих внутренних напряжений.

На чертеже представлены графики зависимости резонансной частоты от температуры Т измерений: 1 и 4 — образец со сжимающими и растя гива ющи ми нап ряжениями в исходном состоянии; 2 и 5 — образец со сжимающими и растягивающими напряжениями после стабилизирующего отжига; 3 — эталон без внутренних напряжений.

„„5U„, 1682906 Al лов. Целью изобретения является повышение информативности путем раздельной оценки пластической и упругой составляющих внутренних напряжений, В образце возбуждают упругие колебания как до, так и после стабилизирующего отжига и измеряют частоты полученных резонансных колебаний. Упругие колебания возбуждают также в эталоне без внутренних напряжений и измеряют частоту полученного резонанса, С учетом значения частоты резонанса образца в исходном состоянии оценивают пластическую составляющую внутренних напряжений по разности частот резонанса образца до и после отжига и упругую составляющую внутренних HBllpAжений по разности частот резонанса эталона и образца после отжига, 1 ил.

Способ оценки внутренних напряжений в образце заключается в следующем.

Возбуждают в образце при фиксированной температуре Тс упругие резонансные колебания и измеряют частоту f> резонансных колебаний образца, Осуществляют стабилизирующий отжиг образца, После отжига возбуждают в образце при той же температуре Т0 упругие резонансные колебания и измеряют частоту fz резонансных колебаний образца. Затем в аналогичном образцу по форме и материалу эталоне без внутренних напряжений при той же темпе-. ратуре Т0 возбуждают упругие резонансные колебания и измеряют их частоту fg. Оценивают пластическую составляющую внутренних напряжений по разности частот f2 — f1 с

1682906 учетом значения частоты 1 и упругую составляющую внутренних напряжений па разности частот fa — fz с учетом значения частоты f>.

Способ оценки внутренних напряжений 5 в образце осуществляют следующим образом.

В образце, например, из стали 40Х13, выполненном в виде стержня диаметром 10 мм и длиной 120 мм, возбуждают продоль- 10 ные упругие колебания при Tp = 20 С и изменяют их частоту до возникновения резонанса образца. Измеряют частоту резонанса f) = 22196,71 Гц, Затем согласно технологии проводят стабилизирующий отжиг 15 образца для снятия неупругих внутренних напряжений. После отжига в образце вновь возбуждают продольные колебания при Т

= 20 С и измеряют частоту резонанса fz =

22350,17 Гц, Отбирак>т эталон, аналогичный по форме и материалу образцу. Критерием 20 эталона служит отсутствие внутренни> напряжений. Отбор осуществляют, например, по соответствию температурного коэффициента электрического сопротивления заданной величине QR= 4,24 .10 1/К. В 25 эталоне возбуждают продольные упругие колебания при Т> =- 20 С и изменяют их частоту до возникновения резонанса эталона, Измеряют частоту резонанса f =

=22384,97 Гц. Величину внутренних напря- 30 жений сгоценивают по выражению Лf сг= — 3 — — Е, f1 где а — эмпирический коэффициент (для металлов а = 0,11); 35

Лf — разность измеренных частот;

Š— модуль упругости (при Т > = 20 С для стали 40У13 Е = 2,18 104 кгс/мм )

Для определения пластической составляющей с в качестве разности Л f изме- 40 ренных частот используется fz-f1, ал = -1,82 кгс/мм, Для определения упругой составляющей ау в качестве разности Лт измеренных частот используется fq-fz, су„= -0,41 кгс/мм, Таким образом получены пластическая и упругая составляющая сжимающих внутренних напря>кений: и = o< + сг = — 2,23 кгс/мм .

Измерения могут проводиться в широком температурном диапазоне, ограниченном линейной областью температурных деформаций образца. Пластическая релаксирующая составляющая внутренних напряжений определяет стабильность размеров и физических свойств во времени, т.е. технологию изготовления детали, а упругая составляющая внутренних напряжений определяет избыточные внутренние силы, т.е. рассеяние свойств конструкционного материала.

Формула изобретения

Способ оценки внутренних напряжений в образце, заключающийся в том, что возбуждают в образце при фиксированной температуре упругие резонансные колебания, измеряют частоту f< резонансных колебаний и с ее помощью оценивают внутренние напряжения в образце, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности путем раздельной оценки пластической и упругой составляющих внутренних напряжений, осуществляют стабилизирующий отжиг образца, возбуждают в образце после отжига и эталоне без внутренних напряжений при той же фиксированной температуре резонансные колебания, измеряют соответствующие частоты fz u fa резонансных колебаний, пластическую составляющую внутренних напряжений оценивают по разности частот fz-f>, а упругую составляющую внутренних напряжений оценивают по разности частот fv — fz.

1682906

15 Я 25 30 М

Составитель В. Гондаревский

Техред M. Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3408 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,-Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5