Способ определения загрязненности материалов инородными включениями Советский патент 1992 года по МПК G01N29/14 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и анализу свойств материа- лов и может -быть использовано для определения степени загрязненности материала инородными включениями по сигна- лам акустической эмиссии (АЭ).

Известен способ определения загрязненности материалов инородными включениями, заключающийся в том, что возбуждают в материале ультразвуковую волну, измеряют ее параметры, затуханием по ним судят о загрязненности материала.

Недостатком этого способа является сложность реализации, связанная с необходимостью прецизионных измерений.

Известен способ анализа материала, заключающийся в том, что материал деформируют, регистрируют сигналы АЭ, по параметрам которых судят о загрязненности материала.

Недостаток - сложность реализации, обусловленная необходимостью иметь эталонные образцы с различным содержанием эталонных включений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения загрязненности материалов инородными включениями, заключающийся в том, что материал деформируют в упругой и пластической областях, измеряют в каждой из них суммарную АЭ, а о степени за- грязненностй судят по отношению измеренных величин.

Г ю

00

Недостаток известного способа - малая точность, обусловленная необходимостью точного определения границы между упругой и пластической областями, особенно применительно к хрупким материалам.

Целью изобретения является повышение точности за счет того, что воздействие на материал осуществляют путем возбуждения ультразвуковой стоячей волны.

Цель изобретения достигается тем, что материал деформируют возрастающей нагрузкой, регистрируют сигналы АЭ, по параметрам которых судят о загрязненности материала. При этом нагружение осуществляют, путем ультразвукового воздействия на материал образца, измеряют амплитуду колебательного смещения в пучности ультразвуковой волны, а о степени загрязненности судят по величине пороговой амплитуды, при которой начинаютреги- .стриррвать сигналы АЭ..

Способ определения загрязненности материалов инородными включениями осуществляют следующим образом.

Образец контролируемого материала (например, поликристаллический ванадий с содержанием углерода от 0,1 до 0,3%), выполненный в виде стержня, подвергают ультразвуковому возбуждению в режиме стоячей волны при минимальной амплитуде А ультразвуковых колебаний. Например, стержень длиной 120 мм, диаметром 5 мм возбуждают ультразвуковым магнитострик- ционным преобразователем стержневого типа с концентратором на частоте 20 кГц. Одновременно с ультразвуковым воздействием осуществляют измерение сигналов АЭ. Например, преобразователь АЭ на основе пьезокерамики располагают в узле колебаний на образце (в середине по его

длине). Сигналы АЭ измеряют в диапазоне от 80 кГц до 2,5 МГц. Плавно увеличивают амплитуду А ультразвуковых колебаний образца, отмечают момент возникновения сигналов АЭ и при этом регистрируют пороговое значение An. Величина пороговой амплитуды прямо пропорционально объемной концентрации С инородных включений в материале образца, т.е. Ап К-С, где К - коэффициент, зависящий от материала образца и частоты ультразвукового резонансного воздействия на образец. Например, сигналы АЭ в образце поликристаллического ванадия с содержанием углерода 0,3% начинают регистрировать при Ап 12 мкм. Таким образом, данный способ позволяет повысить точность определения загрязненности материала инородными включениями за счет того, что определяют пороговое значение ультразвукового нагру- жения образца, при котором возникают сигналы АЭ,

Фор м у л а изобретения Способ определения загрязненности материалов инородными включениями, заключающийся в том, что материал деформируют возрастающей нагрузкой, регистрируют сигналы акустической эмиссии, по параметрам которых судят о загрязненности материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, нагружение осуществляют путем ультразвукового воздействия на материал образца, измеряют амплитуду колебательного смещения в пучности ультразвуковой волны, а о степени загрязненности судят по величи не пороговой амплитуды, при которой начинают регистрировать сигналы акустической эмиссии.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и анализу свойств материалов и может быть использовано для определения степени загрязненности материала инородными включениями по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повышение точности за счет того, что воздействие на материал осуществляют путем возбуждения ультразвуковой стоячей волны. Определяют пороговое значение ультразвукового нагружения образца, при котором возникают сигналы АЭ. Пороговая амплитуда ультразвуковой волны прямо пропорциональна степени загрязненности материала образца.