Способ контроля ресурса изделий из жаропрочных естественных композитов, работающих в условиях термоциклирования Советский патент 1991 года по МПК G01N29/14 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и диагностике материалов по сигналам акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано для контроля ресурса изделий из жаропрочных металлических естественных композитов в процессе их эксплуатации при термоциклйровании.

Целью изобретения является повышение достоверности за счет регистрации осцилляции сигналов АЭ в полуциклах охлаждения как наиболее характерной зависимости параметров АЭ от ресурса изделий.

Способ контроля ресурса изделий из жаропрочных естественных композитов, работающих в условиях термоциклирования, осуществляется следующим образом.

Изделие подвергают термоциклирова- нию и регистрируют сигналы АЭ в каждом

полуцикле охлаждения. Изделие представляет собой, например, плоский образец с поперечным сечением 2x2 мм и длиной рабочей части 15 мм. Материал образца - естественный композит на основе направленно кристаллизированной эвтектики СОТАС-744 состава, мас.%: 10 Сг - 6А - 4Mb - 10W - 0.46С - ЮСо - Шо, остальное Ni. При термоциклйровании образец подвергают, например, растягивающему направлению 300 МПа. периоды нагрева и охлаждения составляют 40 с каждый, максимальная температура 1300 К, минимальная (в полуцикле охлаждения) 800 К. Сигналы АЭ, возникающие в образце, регистрируют преобразователем АЭ, связанным с образцом через волновод. Производят счет осцилляции сигналов АЭ, например, на временных отрезках At 1с.

О

о

00

ю

W

ел

Опасным повреждениям, т.е. таким повреждениям в материале, когда его ресурс исчерпан, в естественных композитах в процессе их эксплуатации соответствуют АЭ сигналы, суммарное количество осцилляции которых, зарегистрированное за равные определенные промежутки времени времени, составляет 1 /50-1 /5 от среднего количества осцилляции, предварительно определенного с учетом всех полуциклов охлаждения для изделия, аналогичного контролируемому. Для пояснения понятия среднего количества осцилляции S вводят следующие обозначения:

S

Ј Т I Ski

1 k 1

где Т - длительность каждого полуцикла охлаждения;

Д t - определенный промежуток времени регистрации;

T/At - количество промежутков в полуцикле (всегда целое число, в случае дробного числа производится округление до целого большего числа);

Sk - количество осцилляции, зарегистрированное за k-й промежуток At; т/At Ski - суммарное количество осцилk - 1 ляций за 1-й цикл регистрации;

п - общее количество полуциклов охлаждения;п т/At

X 2 Ski - суммарное количество осI 1 k 1 цилляций за все полуциклы охлаждения.

Из зарегистрированных значений суммарного количества осцилляции выбирают значения, составляющие 1/50-1/5 ог усредненного значения суммарного количества осцилляции S , предварительно определенного по всем временным промежуткам с учетом всех полуциклов охлаждения для эталонного изделия, доведенного термоциклированием до разрушения. Ве- 1 личина S , с которой производят сравнение, составляет, например, 265. Тогда опасным сигналом АЭ соответствуют значения 5 Sk 53 осцилляции. Об исчерпании ресурса контролируемого изделия судят по условию повторения суммарного

Составитель К.

количества осцилляции из указанного диапазона не менее чем в 3-4 последовательных полуциклэх охлаждения. Например, практически в каждом полуцикле охлаждения регистрируют значения Sk. не укладывающиеся в выбранный диапазон значений, они не принимаются в расчет при определении ресурса материала. Первые сигналы АЭ, классифицируемые как опасные, появляются в 29-м цикле, однако условие их 3-4-кратного повторения выполняется только начиная с 64-го цикла, следовательно, ресурс контролируемого изделия исчерпан, дальнейшая эксплуатация изделия становится опасной.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность контроля ресурса изделий за счет выбранной определенным образом совокупности осцилляций АЭ и введения критерия повторяемости выбранных совокупностей осцилляции, что позволяет избежать заниженной оценки ресурса изделия.

Формула изобретения

Способ контроля ресурса изделий из жаропрочных естественных композитов, работающих в условиях термоциклирования, заключающийся в том, что изделие термоциклируют, регистрируют сигналы акустической эмиссии в каждом полуцикле охлаждения и по их параметру судят об исчерпании ресурса материала изделия, о т - личающийся тем, что, с целью повышения достоверности, разбивают полуциклы охлаждения на равные промежутки времени, в каждом временном промежутке суммируют осцилляции сигналов акустической эммис- сии, из зарегистрированных значений суммарного количества осцилляции выбирают значения, составляющие 1 /50-1 /5 от усредненного значения суммарного количества осцилляции, предварительно определенного по всем временным промежуткам с учетом

всех полуциклов охлаждения для эталонного изделия, доведенного термоциклированием до разрушения, а об исчерпании ресурса контролируемого изделия судят по условию повторения суммарного количества осцилляций из указанного диапазона не менее чем в трех-четырех последовательных полуциклах охлаждения.

ков

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и диагностики материалов по сигналам акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано для контроля ресурса изделий из жаропрочных металлических естественных композитов в процессе их эксплуатации при термоциклировании. Целью изобретения является повышение достоверности за счет регистрации осцилляций сигналов АЭ в полуциклах охлаждения как наиболее характерной зависимости параметров АЭ от ресурса изделий. Вводят критерий повторяемости выбранных совокупностей осцилляций, что позволяет избежать заниженной оценки ресурса изделий.

Редактор И. Шулла

Техред М Моргентал

Заказ 2653Тираж .554Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва Ж-35, Раушская наб., 4/5

Корректор Т. (Палий