Патенты автора Зорин Александр Евгеньевич (RU)
Способ определения охрупчивания материала // 2767028
Изобретение относится к неразрушающим методам контроля состояния материала, в частности к способу определения охрупчивания материала, в том числе в процессе эксплуатации конструкции. Сущность: выполняют индентирование на поверхности изделия (образца) в исходном состоянии, гарантированно соответствующего нормативным требованиям. В процессе индентирования записывается диаграмма в координатах «усилие на индентор - глубина внедрения индентора» или «глубина внедрения индентора - время». Растрескивание изделия (образца) при индентировании определяется из анализа диаграммы индентирования по наличию резких скачков на диаграмме или резких изменений в ее конфигурации. Из диаграммы определяется нагрузка, при которой произошло растрескивание. В качестве базовых характеристик охрупчивания изделия (образца) принимается либо минимальная нагрузка на индентор, при которой зафиксировано растрескивание, либо относительное количество индентирований, приведших к растрескиванию, либо оба данных параметра. На втором этапе выполняется индентирование на поверхности анализируемого изделия (образца) из того же материала. При этом методика проведения индентирования должна в точности повторять реализованную при получении базовых характеристик охрупчивания. Ухудшение характеристик охрупчивания изделия (образца) в анализируемом состоянии, в сравнении с базовым, свидетельствует о его повышенном охрупчивании. Технический результат: повышение точности и снижение трудоемкости определения охрупчивания материала по результатам поверхностного индентирования.
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения пространственного положения оси трубопровода вне зависимости от особенностей его прокладки. Способ заключается в том, что на трубопровод с определяемым шагом в проекции на ось трубопровода устанавливаются метки, содержащие датчики пространственной ориентации, определяющие углы поворота в ортогональной системе координат, азимут и высотное положение. Затем выполняются операции съема показаний с датчиков и их передача в пункт обработки, которые могут быть реализованы одним из трех способов. Первый - при пропуске внутритрубного устройства с прикрепленным к нему считывающим устройством. В этом случае метки устанавливаются на внутреннюю поверхность трубопровода, опрос датчиков происходит в результате наведения электромагнитного поля на метку в момент прохождения рядом с ней считывающего устройства и генерирования в ней индукционного тока, а передача показаний датчиков считывающему устройству происходит посредством радиосигнала. Второй - при выполнении наземного обследования, который отличается от первого тем, что метки устанавливаются на наружную поверхность трубопровода, а взаимодействие между считывающим устройством и метками происходит снаружи трубопровода. Третий - при соединении меток, установленных на наружную поверхность трубопровода, через кабели связи с источником питания, блоком опроса датчиков и сбора информации. После сбора информации с датчиков, а также определения расстояния между метками в проекции на ось трубопровода с использованием программного обеспечения производится построение интерполирующих функций положения оси трубопровода во взаимно перпендикулярных координатных плоскостях, а также вращения трубопровода относительно собственной оси, позволяющих вычислить продольные и сдвиговые напряжения в любой точке сечения трубопровода, вызванные его пространственным положением. Технический результат - повышение точности определения пространственного положения оси трубопровода. 3 з.п. ф-лы.
ПОРТАТИВНЫЙ МИКРОТВЕРДОМЕР // 2738201
Изобретение относится к устройствам для исследования структурного состояния поверхностных слоев металла путем приложения к ним механических усилий, а именно к микротвердомерам. Устройство содержит корпус, внутри которого на ирисовых пружинах закреплен сердечник, жестко соединенный с индентором. Нагрузка на индентор передается от прикрепленного к корпусу соленоида, внутри которого помещен сердечник, путем подачи питания на соленоид от программируемого источника тока. Перемещение индентора регистрируется датчиком микроперемещений, состоящим из катушки индуктивности, прикрепленной к корпусу устройства, и металлической шторки, соединенной с сердечником и расположенной соосно катушке индуктивности в поле действия ее магнитного поля. Питание на катушку индуктивности подается от источника опорного напряжения. Сердечник соединен с пружинной подвеской, состоящей из двух соединенных соосно цилиндрических пружин, параллельных оси сердечника. Свободный конец одной из пружин соединен с корпусом, а свободный конец другой - с ходовой гайкой. Положение ходовой гайки регулируется вращением юстировочного винта через ходовой винт и червячное колесо. К сердечнику через систему рычагов прикреплен противовес, равный по массе сердечнику с индентором. Система рычагов представляет собой неподвижную ось, закрепленную на корпусе устройства, с шарнирно соединенными с ней равными плечами, одно из которых прикреплено к сердечнику, а второе - к противовесу. Противовес, так же как и сердечник, соединен с корпусом ирисовыми пружинами. Команды на программируемый источник тока, а также источник опорного напряжения подаются через микроконтроллер блоком управления и обработки данных. В него же поступают данные с датчика микроперемещений. Технический результат: возможность высокоточного измерения микротвердости в диапазоне нагрузок на индентор 5-100 гс в любом пространственном положении, а также использовать микротвердомер как переносное устройство. 2 ил.
Способ неразрушающей оценки структурного состояния металла с использованием микроиндентирования // 2724584
Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к способу оценки структурного состояния металла конструкции, в том числе в процессе ее эксплуатации. Сущность: на подготовленной, протравленной поверхности однотипных конструкций из металла одной марки в исходном и анализируемом состоянии проводят целенаправленное микроиндентирование различных структурных составляющих, а также границ зерен металла, определяя в качестве информативных параметров факт растрескивания металла при микроиндентировании в диапазоне 0-500 гс (путем визуального-оптического контроля), минимальную величину нагрузки, при которой растрескивание происходит, а также диапазоны значений микротвердости различных структурных составляющих металла (в отдельности), полученные при одинаковой нагрузке. Структурное состояние металла анализируемой конструкции оценивают в соответствии со следующими критериями. Критерием охрупчивания металла является обнаружение факта растрескивания при микроиндентировании в диапазоне нагрузок 0-500 гс (если этот факт не характерен для металла конструкции в исходном состоянии), либо более низкое значение нагрузки, при котором происходит растрескивание металла при микроиндентировании анализируемой конструкции, в сравнении с находящейся в исходном состоянии. Критерием протекания диффузионного перераспределения атомов из объема зерен на их границы является сдвиг или расширение диапазона значений микротвердости какой-либо структурной составляющей в сторону более низких значений относительно соответствующего диапазона в исходном состоянии. Критерием упрочнения металла является сдвиг или расширение диапазона значений микротвердости какой-либо структурной составляющей в сторону более высоких значений относительно соответствующего диапазона в исходном состоянии. Технический результат - повышение точности и информативности оценки структурного состояния металла по результатам поверхностного микроиндентирования. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к способу обнаружения в металле критических изменений его технического состояния, связанных с протеканием процесса старения. Сущность: осуществляют подготовку поверхности, воздействие на подготовленную поверхность индентором и определение микротвердости металла. Сначала на подготовленную поверхность образца из металла, аналогичного металлу исследуемой конструкции, но находящегося в исходном состоянии, в различных зонах воздействуют индентором, осуществляя в каждой зоне серию замеров. Определяют распределения значений микротвердости в каждой из зон, из которых определяют минимальное значение микротвердости, которое принимается как базовое минимальное значение для данного металла. Затем аналогично выполняют замеры микротвердости на рассматриваемом участке исследуемой конструкции из того же металла, по результатам измерений определяют распределение значений микротвердости, которое сравнивают с полученным базовым минимальным значением микротвердости. Более низкие значения микротвердости в металле исследуемой конструкции по сравнению с базовым минимальным значением микротвердости свидетельствуют о наличии критических изменений в металле исследуемой зоны конструкции, связанных с протеканием в металле процесса старения. Технический результат: повышение эффективности оценки и прогнозирования эксплуатационной надежности конструкций. 2 ил.
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ В МЕТАЛЛЕ МИКРОТРЕЩИН // 2498263
Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к способу обнаружения в металле конструкции микротрещин, в том числе в процессе ее эксплуатации. Сущность: на подготовленную поверхность образца из металла, аналогичного металлу исследуемой конструкции, в трех различных зонах воздействуют индентором в форме пирамиды, осуществляя в каждой серии не менее 50 вдавливаний с величиной нагрузки, при которой отпечаток индентора по размерам не превосходит размеры зерна металла, и с шагом перемещения индентора, обеспечивающим исключение воздействия деформационных полей предыдущего вдавливания на последующее. Определяют распределение значений микротвердости, из которого определяют минимальное значение микротвердости, которое принимается как базовое минимальное значение для данного металла. Аналогично выполняют замеры микротвердости на рассматриваемом участке исследуемой конструкции из того же металла. По результатам измерений определяют распределение значений микротвердости, которое сравнивают с полученным базовым минимальным значением микротвердости. Более низкие значения микротвердости в металле исследуемой конструкции по сравнению с базовым минимальным значением микротвердости свидетельствуют о наличии микротрещин на участке исследуемой конструкции. Технический результат: повышение эффективности оценки технического состояния металла конструкции и прогнозирование ее эксплуатационной надежности. 2 ил.
Изобретение относится к области испытания материалов на усталость и предназначено для определения момента появления в металле необратимых повреждений, характеризующегося образованием в металле микротрещин в процессе его нагружения. Сущность: осуществляют вырезку образца из испытываемого металла, его термообработку, вырезку из термообработанного образца серии базовых образцов, испытание этих образцов на ударную вязкость, обработку полученных значений ударной вязкости методом наименьших квадратов с получением среднего значения ударной вязкости, которое принимается за базовое. Из листа испытываемого металла вырезают другую серию образцов для проведения усталостных испытаний, при этом первый образец из этой серии испытывают до разрушения, второй образец нагружают в течение количества циклов, равных половине количества циклов до разрушения первого образца, третий и последующие образцы из этой серии нагружают, изменяя количество циклов нагружения от образца к образцу. Каждый образец, кроме первого, после нагружения термообрабатывают на режимах, которые применялись при получении базового значения ударной вязкости, после чего из каждого из них вдоль направления прикладываемой нагрузки вырезают серии образцов с размерами, аналогичными размерам базовых образцов для испытания на ударную вязкость. Осуществляют испытания полученных образцов на ударную вязкость, полученные значения ударной вязкости обрабатывают методом наименьших квадратов с получением среднего значения ударной вязкости для каждой из серий. Анализируют полученные средние значения ударной вязкости, сравнивая их с базовым, и определяют диапазон количества циклов нагружения металла, в котором начинается падение значений ударной вязкости термообработанных образцов, который характеризует момент образования в металле микротрещин. Технический результат: возможность получать сведения не только об общей долговечности металла при определенных параметрах нагружения, но и о моменте образования в металле необратимых повреждений. 2 ил.
