Устройство для прогнозирования остаточного ресурса при неразрушающем контроле; определения крупных потенциально опасных дефектов; выявления зон хрупкого разрушения; определения изменения зон фазового состава.
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области неразрушающего контроля при проведении экспертизы индустриальной безопасности промышленного оборудования. Устройство содержит источник ударного воздействия, выполненный в виде молотка со встроенным зонным экраном Френеля, акселерометр со шпилькой, персональный компьютер. Устройство выполнено с возможностью параллельного съема сигнала с поверхности диагностируемой зоны объекта акселерометром со шпилькой, торец которой снабжен тремя пирамидками высотой 3 мм, обеспечивающими, как минимум, две контактирующие зоны от трех пирамидок шпильки на момент диагностики, причем устройство содержит встроенную внутреннюю программу, обеспечивающую обратную связь оператором сравнения по прекращению диагностики, что происходит после 10-кратной закачки импульса механической деформации источником ударного воздействия в зону материала исследуемого объекта. Технический результат: обеспечение повышения помехоустойчивости формы структуры, отражаемой амплитудой, за счет дублирования информации, упрощение конструкции, увеличение количества диагностируемых фигурных объектов и объектов со сварными швами и с пришовными зонами, где могут быть заблаговременно выявлены зоны, возможность анализа низкотемпературного окисления. 47 ил.
Реферат
Изобретение относится к области неразрушающего контроля при проведении экспертизы индустриальной безопасности промышленного оборудования.
Технический результат направлен на адекватное диагностирование субструктуры металла объекта. Устройство предназначено для анализа металла объекта в зонах шириной до 300 мм и длиной до 100000 мм при толщине объекта до 3500 мм без зачистки поверхности, после искусственной механической ударной деформации металла с последующей естественной магнитоакустической обработкой отклика пьезоэлектрическим вибропреобразователем - датчиком ускорений и оцифровывания электрических колебаний посредством встроенного аналого-цифрового преобразователя «звуковой карты» быстрым вейвлет-преобразованием аналогового сигнала в три частотных помехоустойчивых структурных диапазона. Устройство содержит источник механической деформации в виде молотка, акселерометр со шпилькой, ноутбук, выполненный с возможностью анализа изображения текущей памяти спектра структурных колебаний диагностируемого металла, отражающих по частоте изменение формы структуры металла, а по амплитуде - изменение фазового состава металла.
Известен способ прогноза остаточного ресурса неразрушающим контролем при проведении экспертизы промышленной безопасности металла диагностируемого объекта, включающий спектральный анализ амплитудно-частотного спектра принудительного акустического отклика памяти эмиссионно-адсорбционных структурных изменений на ударное воздействие, прикладываемое к диагностируемому объекту с последующим быстрым преобразованием Фурье с взвешиванием спектральных полос оконной функцией в трех частотных диапазонах, связанных с:
- образованием усталостных дефектов в частотном диапазоне: fмс-i=17,8÷50,2;
- образованием ускоренного развития трещин в частотном диапазоне: fмр=81,67÷300 Гц;
- изменением потенциальной энергии металла, расходуемой на торможение дефектов, в частотном диапазоне fсд-о=1899,6÷2674,25 Гц.
Изменения формы структуры отражается смещением резонансов в частотных диапазонах: fмс, fмр, fсд-о, которые переводятся в углы разориентации кристаллитов: ρ м с * , ρ м р * , ρ с д − о * , обеспечивая линейную экстраполяцию метастабильных физико-механических параметров металла в процессе эксплуатации объекта. Изменение же фазового состава системы анализируемой структуры отражается изменением электронной плотности анизотропии, иначе величиной максимальной резонансной амплитуды Амс, Амр, Асд-о, а также ее формой, отражающей наличие утяжин с трещинами, газовых раковин с холодными трещинами, усадочных раковин с горячими трещинами.
(Аналог: Патент на изобретение №2267776, МПК: G01N 29/14, опубл. 30.09.1994). Преимуществом этого способа является возможность определения остаточного ресурса. Ограничением известного способа является то, что он не позволяет проводить анализ по определению местонахождения максимального дефекта по длине фигурного объекта, тем более закрытого крышкой, как подшипники вала. (Известно, что изменение Grad electro magnetic field: градиента электромагнитного поля под углом в 45÷180° при градиентном преобразовании потенциалов в зоне дефекта изменяет, в том числе, окружающее электромагнитное поле даже в таких элементах, как крышки, закрывающие подшипники с дефектными роликами, что позволяет производить прогноз остаточного ресурса внутренней обоймы подшипников, которое связано, например, с хрупким разрушением по А.А. Гриффитсу.)
Наиболее близким является устройство «ДИМ-2004» для прогнозирования остаточного ресурса и физико-механических свойств материала при неразрушающем контроле, содержащее источник ударного воздействия, прикладываемый к исследуемому объекту, выполненный в виде молотка со встроенным зонным экраном Френеля, обеспечивающим фокусировку энергии удара, акселерометр со шпилькой, вогнутая поверхность которой выполнена с радиусом r=[0,2÷03]·d, где d ее диаметр, равный 4,6÷5,0 мм, причем d/D=1/[4,8÷5,2], где D - диаметр зонного экрана молотка, связанный с исследуемым объектом и предназначенный для преобразования возникающих в материале акустических сигналов в электрические колебания, персональный компьютер, связанный через соединительный кабель с акселерометром микрофонным входом и выполненный с возможностью отображения на экране полученных электрических колебаний в реальном масштабе времени и определения возмущения, на фоне экспоненциального затухания местонахождения максимального дефекта на длине исследуемого объекта, регулирования источника ударного воздействия по уровню электрических колебаний, оцифровывания электрических колебаний посредством встроенного аналого-цифрового преобразователя «звуковой карты», осуществления программного спектрального анализа оцифрованного акустического сигнала путем умножение базисной функции на модернизированную оконную функцию Хемминга с заменой коэффициента 0,5 на полученный методом подбора В.В. Лавровым коэффициент, с последующим быстрым вейвлет-преобразованием Маллатта, достигается максимальная локализация базисной функции по частоте, с максимально уменьшенным взаимовлиянием участков спектра друг на друга, в трех частотных диапазонах fмс, fмр и fсд-о, соответственно регламентирующих развитие малоцикловой усталости на базе винтовых дислокации, расслоений и внутренних трещин без обезуглероживания, на базе краевых дислокации, трещин с обезуглероживанием на базе когерентности потоков свободных вакансий, идущих на торможение винтовых и краевых дислокации, выведения на экран спектра оцифрованного акустического сигнала во всех трех диапазонах, вычисления величины смещения максимальных резонансных частот трех частотных диапазонов, нахождение величины дефектов по вычисленным значениям смещения максимальных резонансных частот с использованием табличных значений и определения предположительных причин дефектов, итогового расчета остаточного ресурса и физико-механических параметров объекта, персональный компьютер выполнен с возможностью анализа отображения быстрого вейвлет преобразования Маллата на мониторе персонального компьютера с взвешиванием оцифрованных электрических колебаний и ограничением по времени и амплитуде его базисных функций преобразования с помощью модифицированной оконной функции Хэмминга в частотных диапазонах fмс=17,825÷50,20 Гц, fмр=81,67956÷433,89 Гц, fсд-о=1899,66÷2674,25 Гц, при сравнении оцифрованных спектров структурных колебаний памяти мембран предыдущей ленгмюровской пленки с оцифрованными спектрами структурных колебаний памяти мембран текущей ленгмюровской пленки, персональный компьютер использует обратную связь, которая при повторе оцифрованных спектров структурных колебаний последней ленгмюровской пленки прекращает диагностику путем подачи сигнала с радиоизлучателя на приемную встроенную антенну индикатора молотка, при этом персональный компьютер выполнен обеспечивающим вычисление смещения максимальных резонансных частот в трех частотных диапазонах, снимаемых с памяти мембран, последней ленгмюровской пленки fмс, fмр и fсд-о, а также в частотном диапазоне эталонного поддиапазона fмр-эт, снимаемого с мембран первой ленгмюровской пленки, так как обеспечивается ее естественный повтор на мембранах всех ленгмюровских пленок с начала истории нагружения, а по вычисленным значениям смещения максимальных резонансных частот обеспечивается вычисление соответствующих им величин максимальных резонансных амплитуд Амс, Амр, Асд-о и Амр-эт, а с использованием табличных значений вычисление соответствующих им значений углов разориентации ρ м с * , ρ м р * , ρ с д − о * и ρ м р − э т * , при этом персональный компьютер предназначен для анализа дополнительной живучести материала за счет отсутствия или наличия «Пинч-эффектов» по ЕМИО-1, когда развитие белых пленок из твердого раствора кислорода по Бельби скачкообразно увеличивает ресурс на 100% при условии: ρ с д − о − i * < ρ м р − i * , и при Асд-o-i>2,0·Амр-эт или по ЕМИО-2, когда развитие местных естественных щелочных аккумуляторов в волосовинах проката или в усадочных раковинах литья по Е.Н. Соболеву скачкообразно увеличивает ресурс на 50% при условии: ρ с д − о − i * > ρ м р − i * ,
где ρ с д − о − i * - максимальный угол разориентации диапазона fсд-о,
ρ м р − i * - максимальный угол разориентации диапазона fмр,
Асд-o-i - амплитуда смещения максимального частотного резонанса диапазона fсд-о,
Амр-эт - амплитуда смещения максимального частотного резонанса диапазона fмр.
Преимуществом этого устройства является, наряду с возможностью более адекватного определения остаточного ресурса, проведение анализа по местонахождению максимального дефекта на длине фигурного объекта.
(Прототип: Патент РФ 2338177, МПК G01N 3/30, от 15.05.2007, Бюл. №31, опубл. 10.11.2008).
Ограничением использования устройства при экспертизе промышленной безопасности является повышенный расход энергии аккумулятора на осуществление обратной связи, а так же то, что не обеспечивается точность и полнота адекватного анализа из-за слабой помехоустойчивости резонансных амплитуд Амс, Амр, Асд-о с последующими «седлами»:
1 - прогнозирование остаточного ресурса при неразрушающем контроле, возникающего в процессе циклических нагружений, перемежающихся с малоцикловыми нагрузками;
2 - определения крупных потенциально опасных дефектов, возникающих из-за специфического структурного изменения формы;
3 - выявление зон хрупкого разрушения, из-за резкого возрастания циклической структурной жесткости выше допустимой для предупреждения о наступающем хрупком разрушении изделия;
4 - определения изменения зон фазового состава, после изготовления объекта или сварного шва, приводящиего к потенциально опасным трещинам в усадочных раковинах, газовых раковинах, утяжинах, то есть при входном контроле.
Таким образом, несмотря на высокий технический уровень упомянутого устройства, оно требует доработки, так как низкая помехоустойчивость формы структуры, отражаемая величиной амплитуды, не обеспечивает точность и полноту адекватного анализа диагностики, особенно для изделий с изгибами и со сварными швами.
Решаемая изобретением задача - увеличение точности и помехоустойчивости формы структуры, а также расширение функциональных возможностей прибора при упрощении его конструкции.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения:
1 - Обеспечение повышения помехоустойчивости формы структуры, отражаемой амплитудой, за счет дублирования информации, так как торец шпильки акселерометра снабжен тремя пирамидками высотой 3 мм, как минимум две из которых участвуют в съеме информации.
2 - Упрощение конструкции: вместо использования для осуществления обратной связи радиоизлучателя и радиоприемника на использование встроенной внутренней программы, прекращающей диагностику после закачки энергии 10 ударными импульсами, так как за счет снабжения торца шпильки акселерометра тремя пирамидками высотой 3 мм, обеспечивающей дублирования информации при встроенной внутренней программе обратной связи, фиг.1, сокращается более чем в 2 раза время на диагностику за счет увеличения чувствительности аналогично, как и расход энергии аккумулятора.
3 - Увеличение количества диагностируемых фигурных объектов и объектов со сварными швами и с пришовными зонами, где могут быть заблаговременно выявлены зоны: или термовлияния с протяженными цепочками точечного наводораживания, трансформирующимися в утяжины (резонанстая амплитуда наклонена вправо, фиг.2), или зоны термовлияния с внутренними газовыми раковинами с холодными трещинами (резонансная амплитуда симметричная, фиг.2), или зон термоослабления с усадочной раковиной и горячей трещиной (резонансная амплитуда наклонена влево, фиг.2), отражаемые специфическими резонансными амплитудами за счет обеспечения помехоустойчивости формы структуры путем дублирования информации, фиг.2, и возможен адекватный критериальный анализ за счет расчета и выведения на экран монитора изменения фазовых составов: Fмс, Fмр, Fсд-о в трех указанных диапазонах.
4 - Возможен анализ низкотемпературного окисления со схватыванием I-го рода по Б.И. Костецкому, фиг.23, 27, 28, 30, 32, 33, то есть вырыв металла на глубину до 4 мм, так как устье зон цепочек точечного наводораживания и холодных трещин пульсирует в режиме закритической деформации при числе Вебера, равном 33, что отражается на внутренних обоймах подшипников, контактирующих с роликами, и в зонах зацепления зубчатых колес при дублировании информации, что отражается на мониторе и на фиг.31, 33, 43.
Изобретение позволяет проводить критериальный анализ:
- во-перых, по прогнозированию остаточного ресурса при неразрушающем контроле, возникающего в процессе циклических нагружений, перемежающихся с малоцикловыми нагрузками в сдвоенных зонах перманентного перераспределения энергии по Академику АН СССР Серафиму Николаевичу Журкову, а именно поглощения энергии дефектной зоной, где произойдет разрушение, и отдача энергии из малодефектной зоны;
- во-вторых, по определению крупных потенциально опасных дефектов, наступающих из-за специфического структурного изменения формы отражаемых резонансом с несколькими седлами при текстуре деформации более 279 мкм.;
- в-третьих, по выявлению зон хрупкого разрушения из-за резкого возрастания циклической структурной жесткости выше допустимой для предупреждения о наступающем хрупком разрушении изделия в соответствии с энергетической теорией А.А. Гриффитса;
{При проведении диагностики в течение года эксплуатации объекта анализ или C ц . с . ж − i ~ или Fмр, критерий: Fмр≥4 или Fсд-о, критерий: Fсд-о≥170, например фиг.26, позволяет подготовится к профилактическим работам. И еще, за счет ЕМИО-1 и ЕМИО-2 идет торможение развития фокуса усталостного излома, свищей и, ускоренного (хрупкого) развития трещин, увеличивая ресурс за счет электротермического воздействия соответственно на 100% и на 50%.}
- в-четвертых, по определению изменения зон фазового состава, после изготовления объекта или сварного шва, приводящим к потенциально опасным трещинам в усадочных раковинах, газовых раковинах, утяжинах, то есть при входном контроле.
Указанное производится на базе оцифрованного спектра текущих структурных колебаний, отражающих память мембран последней ленгмюровской пленки, за счет адекватного критериального анализа, в том числе использующего изменения фазовых составов: Fмс, Fмр, Fсд-о соответственно с превалированием:
- во-первых, повышенной энергии ферментов-катализаторов изотопных и структурных изменений, иначе малоциклового нагружения на фоне коррозии, при «ЕМИО-1» или, при «ЕМИО-2», то есть при прогнозировании остаточного ресурса;
- во-вторых, уменьшенной энергии, обеспечивающей «Пинч-эффект» по торможению развития дефектов, то есть при определении крупных потенциально опасных дефектов;
- в-третьих, повышенной энергии адсорбции, понижающей прочность, иначе коррозию под напряжением, когда силовые малоцикловые нагрузки выше напряжения определяющего касательные напряжения сдвига-отрыва, то есть при хрупком разрушении:
- в-четвертых, потери когезионного сцепления без обезуглероживания на базе краевых дислокации, то есть при изменении фазового состава;
Сущность.
Для решения поставленной задачи с достижениями указанного технического результата известное устройство содержит источник ударного воздействия, прикладываемый к исследуемому объекту, выполненный в виде молотка со встроенным зонным экраном Френеля, обеспечивающим фокусировку энергии удара, акселерометр со шпилькой, связанный с исследуемым объектом и предназначенный для преобразования возникающих в материале акустических сигналов в электрические колебания, персональный компьютер, связанный через соединительный кабель с акселерометром микрофонным входом и выполненный с возможностью отображения на экране полученных электрических колебаний в реальном масштабе времени и определения возмущения, на фоне экспоненциального затухания, местонахождения максимального дефекта на длине исследуемого объекта, регулирования источника ударного воздействия по уровню электрических колебаний, оцифровывания электрических колебаний посредством встроенного аналого-цифрового преобразователя «звуковой карты», осуществления программного спектрального анализа оцифрованного акустического сигнала путем умножения базисной функции на модернизированную оконную функцию Хемминга с заменой коэффициента 0,5 на полученный методом подбора коэффициент B.C.Лаврова с последующим быстрым вейвлет-преобразованием Маллата, достигается максимальная локализация функции по частоте, с максимально уменьшенным взаимовлиянием участков спектра друг на друга, в трех частотных диапазонах fмс, fмр и fсд-о, соответственно регламентирующих развитие малоцикловой усталости на базе винтовых дислокации, расслоений и внутренних трещин без обезуглероживания на базе краевых дислокации, трещин с обезуглероживанием на базе когерентности потоков свободных вакансий, идущих на торможение винтовых и краевых дислокации «Пинч-эффектом», выведения на экран спектра оцифрованного акустического сигнала во всех трех диапазонах, а по вычисленным значениям максимальных резонансных дублированных амплитуд Амс, Амр, Асд-о и Амр-эт обеспечивается вычисление соответствующих им величин смещения максимальных резонансных частот: fмс, fмр и fсд-о, fмр-эт, а с использованием табличных значений, фиг.39, вычисление соответствующих им значений углов разориентации ρ м с * , ρ м р * , ρ с д − о * и ρ м р − э т * , а также расчета и выведения на экран монитора изменения фазовых составов: Fмс, Fмр, Fсд-о в трех указанных диапазонах для адекватного критериального анализа, нахождение величины дефектов по вычисленным значениям смещения максимальных резонансных частот с использованием табличных значений и определения предположительных причин дефектов, итогового расчета остаточного ресурса и физико-механических параметров объекта.
Согласно изобретению устройство выполнено с возможностью параллельного съема сигнала с поверхности диагностируемой зоны объекта акселерометром со шпилькой, обеспечивающей адекватный анализ, так как торец шпильки снабжен тремя пирамидкам высотой 3 мм. Итак обеспечиваюся, как минимум, две контактирующие зоны от трех пирамидок шпильки на момент диагностики, увеличивая чувствительность, помехоустойчивость, стабильность результатов и снижение тем самым ошибки диагностики до 1% при ручном контактировании, так как дублирование туннелированной информации устраняет фоновые паразитные сигналы, иначе повышает помехоустойчивость фазового состава, отражаемого резонансными амплитудами, и формы структуры, отражаемой резонансными частотами. Воздействие результатов функционирования на характер функционирования, в данном случае, текущего и предыдущего оцифрованного массива быстрого вейвлет-преобразования в трех диапазонах fмс, fмр, fсд-о посредством оператора сравнения обратной связи встроенной программой, фиг.1, прекращает закачку энергии после 10 ударных импульсов, так как за счет снабжения торца шпильки акселерометра тремя пирамидками высотой 3 мм, обеспечивающими дублирования информации, уменьшается более чем в 2 раза время на диагностику за счет увеличения чувствительности, расход энергии аккумулятора на осуществление обратной связи также аналогично сокращается, в совокупности это позволяет производить:
во-первых, прогнозирование остаточного ресурса, при неразрушающем контроле, возникающего в процессе циклических нагружений, перемежающихся с малоцикловыми нагрузками в сдвоенных зонах перманентного перераспределения энергии по Академику АН СССР Серафиму Николаевичу Журкову, а именно поглощения энергии дефектной зоной, где произойдет разрушение и отдача энергии из малодефектной зоны.
Наиболее высокодефектной значимой зоной, в данном случае, является: 4-я, которая соседствует с 3-й малодефектной зоной. При этом значение: ΔТ - остаточной потенциальной энергии в 3-й малодефектной зоне должно быть наиболее высоким на фоне прочих файлов, а текущие значения физико-механических параметров, например в таблице фиг.3: σт-i, - п.5 (2-я колонка) - предел текучести; ωi - п.15 (2-я колонка) - спектральная плотность энергии поглощения; K1cf-i - п.16 (2-я колонка) - циклическая трещиностойкостъ; Hw-i - п.18 (2-я колонка) - энергоемкость разрушения; - п.30 (2-я колонка) - величина поверхностной энергии; должны быть нормальными: «H», то есть меньше исходных физико-механических параметров металла, но больше допустимых. При этом текущей параметр C ц . с . ж . − i ~ циклической изгибной структурной жесткости может превышать допустимое значение параметра C ц . с . ж . − д о п у с т и м о е ~ в 3-й малодефектной зоне (3-я колонка фиг.3, таблица перетекания).
Значения высокодефектных параметров обычно меньше допустимых значений или выше исходных. Указанное обычно находится, например, в п.4, таблицы фиг.3 и, в таблице фиг.7. При этом величина текущего параметра C ц . с . ж . − i ~ , п.31, 2-я колонка фиг.7), а именно: циклическая изгибная структурная жесткость должна превышать допустимое значение параметра C ц . с . ж . − д о п с т и м ~ в п.4 высокодефектной зоны и в п.31, 3-й колонке таблицы фиг.7.
Итак, за малодефектную зону необходимо брать зону, находящуюся рядом с максимально высокодефектной, из 3-его общего листа интерфейса для данного объекта, фиг.3; относящуюся ко всем файлам диагностируемого объекта. Эта таблица вставляется к каждому комплекту файлов диагностируемых зон объектов, например боковой рамы, информация снята при Ti=4,606 млн циклов.
Критерии для анализа прогнозирования остаточного ресурса, возникающего в процессе циклических погружений, перемежающихся с малоцикловыми нагрузками:
Наиболее высокодефектной значимой зоной является соседствующая с малодефектной зоной.
В малодефектной зоне значение: ΔT должно быть наиболее высоким на фоне значений прочих файлов, физико-механические параметры: σт-i, ωi, K1cf-i, Hw-i, должны быть нормальными: «Н», то есть меньше исходных физико-механических параметров металла, но больше допустимых. Величина (текущего), параметра C ц . с . ж . − i ~ циклической изгибной структурной жесткости малодефектной зоны может превышать допустимое значение C ц . с . ж . − д о п у с т и м о е ~ .
Значения высокодефектных параметров обычно или меньше допустимых значений, или больше исходных значений:
σт-i, - предел текучести; ωi - спектральная плотность энергии поглощения;
K1cf-i - циклическая трещиностойкость, Hw-i - энергоемкость разрушения;
- величина поверхностной энергии;
Величина текущего, параметра C ц . с . ж . − i ~ - Циклическая изгибная структурная жесткость высокодефектной зоны, обязательно превышает допустимое значение C ц . с . ж . − д о п у с т и м о е ~ , как в п.4 фиг.1
Итак, за малодефектную зону необходимо брать зону, находящуюся рядом с максимально высокодефектной, относящуюся ко всем файлам диагностируемого объекта
* * *
ТАКИМ ОБРАЗОМ, ПРИ АНАЛИЗЕ РЕСУРС СОСТАВЛЯЕТ:
или при ЕМИО-1 естественной магнитно-импульсная обработке «Пинч-эффектом», когда имеются соотношения: ρ м р − i * > ρ с д − о − i * , при Асд-о-i>2,0·Амр-эт берется коэффициент 2 при Тi;
а ресурс определяется как: RЕМИО-1=ΔTi+2,0·Ti;
а остаточный ресурс как: Δ RЕМИО-1=(ΔTi+1,0·Ti),
или при ЕМИО-2, когда имеются соотношения, определяется соотношением: ρ м р − i * < ρ с д − о − i * берется коэффициент 1,5 при Ti,
а ресурс определяется как RЕМИО-2=ΔTi+1,5·Ti;
а остаточный ресурс как: ΔRЕМИО-2=(ΔTi+0,5·Ti)
где ΔTi берется из малодефектной зоны; Тi является значением на текущий момент.
P.S. При 100%<ΔTi<11%, RЕМИО=Ti;
* * *
во-вторых, определение крупных потенциально опасных дефектов, возникающих в процессе циклических нагружений, перемежающихся с малоцикловыми нагрузками, определяемых резонансами с последующими «седлами», отражающими потенциально опасные изменение формы структуры металла в утяжинах в зоне термовлияния при текстуре деформации более 279 мкм:
Дефект 1-го типа с развившейся внутренней холодной трещиной, резонанс с 2÷4 «седлами»-гребешками.
Дефект 2-го типа с развивающейся внутренней холодной трещиной, резонанс с несколькими «седлами», расположенными на средней высоте сбегающей ветви.
Дефект 3-го типа с развивающейся холодной трещиной, резонанс с несколькими «седлами», расположенными на нижнем уровне сбегающей ветви.
Дефект 4-ого типа в начальной стадии при точечном наводораживании в зоне утяжин, таким образом, крупные дефекты связаны с развитием холодных трещин-утяжин в зонах термовлияния, фигуры: 5, 6, 7, 8; фигуры: 9, 10, 11, 12; фигуры: 13, 14, 15, 16; фигуры: 17, 18, 19, 20, которые связаны с низкотемпературным схватыванием как изделия на фигурах 22÷34. В основном, крупные дефекты связаны с развитием утяжин фиг.21 или холодными трещинами в зонах термовлияния в процессе эксплуатации.
Следует отметить, что наличие седла, фиг.4, в эталонном диапазоне: fмр-эт=300÷433,89 Гц; следует рассматривать как наличие технологических изменений в конструкции типа отверстия, сварки.
Справка:
Fфс-мс-i=Амс-i/Амр-эт - изменение фазового состава в зоне винтовых дислокации, определяющих малоцикловую усталость, где Амс-i - максимальная резонансная текущая амплитуда диапазона малоцикловой усталости; Амр-эт - максимальная резонансная амплитуда эталонного диапазона ускоренного развития терещины.
Fфс-мр-i=Амр-i/Амр-эт - изменение фазового состава в зоне краевых дислокации, определяющих ускоренное развитие трещин, где Амр-i - максимальная резонансная текущая амплитуда диапазона ускоренного развития трещины;
Fфс-сд-о-i=Асд-о-i/Амр-эт - изменение фазового состава в зоне текстуры деформации, определяющей торможение развития Fфс-мс-i и Fфс-мр-i за счет «Пинч-ффекта» или при ЕМИО-1 или при ЕМИО-2, где Асд-о-i - максимальная резонансная текущая амплитуда диапазона текстуры деформации.
Справка: ПОЯСНЕНИЯ К ПОВРЕЖДАЕМОСТИ ИЗДЕЛИЙ ПО Б.И. КОСТЕЦКОМУ И СООТНОШЕНИЮ УГЛОВ РАЗОРИЕНТАЦИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИЧИН ДЕГРАДАЦИИ ПО «МАСИ» ПРИБОРОМ
Низкотемпературное окисление - схватывание 1 рода с глубиной визуально видимого дефекта до 4 мм, фиг.33. Причина: малоцикловое нагружение: «М». Связано с циклической пластической деформацией поверхностных слоев металла, образованием белых светлых пленок Бельби, фиг.22, под деформированной поверхностью, фиг.23, а также с нарушением упругой гидродинамической смазки, то есть с переходом к граничной смазке толщиной до 0,3÷0,4 мкм, фиг.34, фиг.35 образованию металлических связей и ферритоперлитных смесей в зонах термоослабления фасонного литья, фиг.28, где имелись усадочные раковины с горячими трещинами, в зонах термовлияния газовых раковин с холодными трещинами, трансформировавшимися в утяжины, фиг.36, и далее, при прокате или штамповке, в волосовины. Еще раз, схватывание 1 рода обусловленно усталостным выкрашиванием, иначе питтингом или оспинами при силовым малоцикловым нагружении и водородном насыщении поверхности с наличием пор: «СМ+ВНП», или малоцикловым нагружении при азотистокислой коррозии с водородным насыщением: «М+АК+ВН», на глубину до 4 мм, Фиг.22, фиг.23, фиг.24, фиг.25, фиг.26, фиг.27, фиг.28, фиг.29, фиг.30, фиг.31, фиг.32, фиг.33, фиг.34, фиг.35, фиг.36.
Окислительный износ с образованием вторичных структур, фиг.35. Причина: или малоцикловые нагрузки с азотистокислой коррозией: «М+АК», или малоцикловые нагрузки с сероводородной и азотистокислой коррозией: «М+СВ+АК», или силовые малоцикловые нагрузки при углекислой коррозии: «СМ+УК», или силовые малоцикловые нагрузки при гидрокарбонильной коррозии: «СМ+ГКК», с глубиной до 0,1 мм.
Фреттинг-процесс (динамическое окисление), фиг.36, фиг.37, обусловленное силовым малоцикловым нагруженном: «СМ» на глубину до 0,5 мм. Оно связано с кавитацией окисленной смазки с водой. Наблюдается на криволинейных контактных поверхностях.
Определение причин деградации повреждаемое изделий требует структурного анализа, то есть анализа изменения формы структуры и изменения фазового состава, что связано с весьма большой продолжительностью по времени. Прибор обеспечивает указанное в течение нескольких секунд за счет соотношения углов разориентации, фиг.38
* * *
в-третьих, выявление зон хрупкого разрушения из-за резкого возрастания циклической структурной жесткости выше допустимой для предупреждения о наступающем хрупком разрушении изделия в соответствии с энергетической теорией А.А. Гриффитса. Иначе зоны объектов с максимальными превышениями значений физико-механических параметров металла: σт-i,; ωi; K1cf-i; Hw-i; над исходными, обозначаемое: «В», и превышение значения: C ц . с . ж . − i ~ над допустимыми, обозначаемое также: «В», при наличии: угла разориентации, критерий которого равен ρ м р − i * = 45 ° ; величины изменения фазового состава: Fмр-i≥Fф.с.-мр=0,1·[ωмах.исх./ωmin.д.]≥0,8. (Критерий Fмр-i определяется исходной спектральной плотностью энергии поглощения ωмах.исх. и спектральной плотностью энергии поглощения на момент полной деградации Wmin.д).
Остаточная потенциальная энергия, критерий которой равен: 100%≤ΔTi≤11%, в том числе с отрицательным знаком, в зонах диагностируемого объекта, фиг.40, в структурных частотных диапазонах, путем снятия информации, как с линейных участков, так и с криволинейных участков с разной толщиной металла.
* * *
Критерии по предотвращению хрупкого разрушениия по А.А. Гриффитсу за счет выявления резкого возрастания циклической структурной жесткости выше допустимой в соответствии с энергетической теорией А.А. Гриффитса являются параметры: Fмр-i≥0,8; ρ м р − i * ≥ 42,7 ° ; 100%≤ΔTi≤11% и C ц . с . ж . − i ~ > C ц . с . ж . − i − д о п ~ изделия с указанными значениями снимаются с эксплуатации, прочие продолжают работать.
Еще раз, изделие снимается с эксплуатации и маркируются КРАСНЫМ ЦВЕТОМ при:
1/ Fмр≥0,8
2/ ρ м р * > 42,7 ° (если ρ м р * < 42,7 ° , но ρ с д − о * > 44 ° пункт 5 фиг.42), то красное
3/ C ц . ж . т ~