Способ акустического контроля физико-механических свойств изделий Советский патент 1993 года по МПК G01N29/14 

ел С

Изобретение относится к области контроля физико-механических свойств методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано в порошковой металлургии для контроля физических свойств спеченных изделий. Цель изобретения - обеспечение контроля плотности режущей минералокерамики. Способ акустического контроля физико-механических свойств изделий включает нагруже- ние контролируемых пластин пирамидальным индентором (пирамида Виккерса), прием при помощи стандартной аппаратуры сигналов АЭ, возникающих при нагружении и выдержке (Ыобщ), при разгрузке и выходе инденто- ра из испытуемого материала (Npaarp), контроль плотности по отношению числа сигналов, зарегистрированных на исследуемом изделии и эталоне.

Изобретение относится к контролю физико-механических свойств методом акусти- ческой эмиссии (АЭ) и может быть использовано в порошковой металлургии для контроля физических свойств спеченных изделий.

Известен способ акустического контроля развивающихся дефектов изделий, заключающийся в том, что нагружают эталон и контролируемое изделие, принимают сигналы АЭ С последних и по результатам сравнения судят о наличии дефектов в контролируемом изделии. В качестве эталона выбирают бездефектное изделие.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ акустического контроля физико-механических свойств изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают индентором, измеряют число

сигналов АЭ, сравнивают его с тем же параметром для эталона и по отношению полученных чисел судят о свойствах изделия.

Недостаток данного способа заключается в следующем.

Невозможность контроля плотности по отношению числа сигналов от изделия к числу сигналов от эталона режущей минералокерамики, если в качестве эталона будет принято изделие, имеющее минимальное число сигналов АЭ при нагружении инден- тора, так как чем меньше плотность, тем меньше сигналов АЭ. Это значит, что в качестве эталона можно принять бракованный материал, что в принципе противоречит способу оценки акустического контроля плотности минералокерамических изделий. Кроме того, внедрение в хрупкий спеченный керамический материал конусного инденто- ра приводит к зарождению и развитию от

XI 00

о ю со

круглой лунки (отпечаток от индентора) внедрения всегда различного количества трещин. Получение каждый раз при испытании одних и тех же материалов различного количества трещин приводит к тому, что имеется большой разброс значений сигналов АЭ.

При нагружении индентором изделия и измерении числа сигналов АЭ необходимо рассмотреть три фазы; непосредственное внедрение при возрастании нагрузки до определенного значения; внедрение индентора под действием постоянной нагрузки, когда она достигла своего определенного значения, эта фаза называется выдержкой индентора под нагрузкой; разгрузка и выход индектора из испытуемого материала после снятия нагрузки. Каждая фаза характеризуется определенным количеством сигналов АЭ. В способе 2 определяли отношение числа импульсов, полученных на изделии и эталоне после всех трех фаз на- гружения. Такое определение числа импульсов не всегда является информативным. Это относится к материалам с различной плот- ностью и пластичностью, когда важно иметь информацию по числу импульсов, появившихся на фазе разгружения и выходе индентора из испытуемого материала.

Цель изобретения - обеспечение конт- роля плотности режущей минералокерами- ки.

Цель достигается тем, что в способе акустического контроля физико-механических свойств изделий, заключающемся в том, что изделие нагружают индентором, измеряют число сигналов АЭ, сравнивают его с тем же параметром.эталона и по их отношению судят о свойствах изделий, в качестве материала эталона используют минералокерамику с нормируемой плотностью, нагружение осуществляют пирамидальным индентором, а измерение осуществляют при разгрузке индентора и выходе его из испытуемого материала. ..

Способ акустического контроля физико- механических свойств изделий осуществляют следующим образом.

Берут две группы минералокерамиче- ских режущих пластин из сплава В013 и ВОК71, методом гидростатического взвешивания определяют плотность каждой пластины. В качестве нормируемой плотности для сплава В013 брали с пластины с

р (3,92-3,93)-103кг/м3, а сплава ВОК71 пластины с

5

10 15 0 5

0

5 0 5

0

5

р (4,24-4,26) -103кг/м3, при этом годным считались пластины с плотностью

(4,20-4,30)-103 кг/м3.

Одни и те же пластины нагружали коническим и пирамидальным индентором (пирамида Виккерса). При помощи стандартной аппаратуры принимали сигналы АЭ, возникающие при нагружении и выдержке (МВыд), при разгрузке и выходе индентора из испытуемого материала (Ыразгр). Общее число сигналов (Мобщ) определяли как сумму значений (Npaarp+ NBbifl). Плотность контролировали по отношению числа сигналов, зарегистрированных на исследуемом изделии и эталоне.

Анализ результатов показал, что способ позволяет производить контроль плотности режущей минералокерамики, при этом должен использоваться пирамидальный инден- тор, так как результаты, полученные при внедрении конусного индентора, не отличаются стабильностью. Так, при отношении N разгр.изд.Мразгр.эт., стремящемся к 1,0 (эталон), плотность режущей минералокерамики следует относить к нормируемой.

Способ контроля не требует дополнительных устройств и приспособлений и может быть реализован на имеющемся стандартном оборудовании.

Простота способа контроля, малое время, затрачиваемое на его проведение (в 10 раз меньше, чем при гидростатическом взвешивании), и возможность автоматизации процесса контроля плотности могут позволить проводить 100%-ный контроль режущих пластин по плотности, тем самым повысить стабильность режущих свойств минералокерамических пластин.

Формула изобретения

Способ акустического контроля физико- механических свойств изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают индентором, измеряют число сигналов акустической эмиссии, сравнивают его с тем же параметром для эталона и по полученному отношению судят о свойствах изделия, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контроля плотности режущей минералокерамики, используют в качестве материала эталона минералокерамку с нормируемой плотностью, нагружение осуществляют пирамидальным индентором, а измерение осуществляют при разгрузке индентора и выходе его из испытуемого материала.