Способ определения уровня остаточных напряжений
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, заключающийся в том, что стимулируют в покрытии сигналы акустической эмиссии, подсчитьшают их количество, которое используют при вычислении величины остаточных напряжений, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, стимулируют сигналы акустической эмиссии в двух образцах с известными величинами остаточных напряжений и б и в контролируемом изделии, регистрируют число N, N2 и N импульсов акустической эмиссии в образцах и изделии и определяют величину остаточного напряжения 6 в контролируемом изделии по формуле N
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
WWNRH
РЕСПУБЛИК
I (19) (И) А
3уц G 01 В 17/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ofÍPÛÒÈÉ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3514656/18-28 (22) 18. 10 ° 82 (46) 07.04.84. Бюп. Ф 13 (72) М.С. Кац, Н.Я. Парканский и Е.И. Пурич (71) Институт прикладной физики
АН МССР (53) 531.781.2(088.8) (56) 1. "Электронная обработка мате. риалов", изд. "Штиинца", 1981, В 3, с. 25-29.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 894360, кл. С 01 В 17/04, 1980 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, заключающийся в том, что стимулируют в покрытии сигналы акустической эмиссии, подсчитывают их количество, которое используют при вычислении величины остаточных напряжений, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения способа, .стимулируют сигналы акустической эмиссии в двух образцах с известными величинами остаточных напряжений Ci1 и 42 и в контролируемом иэделии, регйстрируют число К, Н2 и
К импульсов акустической эмиссии в образцах и изделии и определяют величину остаточного напряжения Й в контролируемом изделии по формуле
1084603
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в любой отрасли машиностроения
Известен способ определения уровня остаточных напряжений в покрытиях, сформированных на токопроводящих поверхностях электроискровыми разрядами.
Согласно способу на эталонные образцы наносят покрытия, затем их стравливают, определяют деформационную кривую и с помощью вычислений определяют уровень остаточных напряжений (1 ).
Однако указанный способ невозможно использовать для определения остаточных напряжений непосредственно на готовых изделиях,так как он относится к разрушающим методам кон троля, а потому требует проведения измерений только на эталонных образцах. При контроле уровня остаточных напряжений в процессе формирования покрытий необходимо испытание покрытий на эталонных образцах, полученных с использованием такого же энергетического режима процесса с удель ным временем, соответствующим контролируемому.
Это значительно усложняет процесс, удлиняет его во времени. Проведенный хронометраж для группы из четырех образцов из СтЗ показал, что полное время определения в покрытиях уровня остаточных напряжений составляет 230 мин.
Сложность способа обусловлена необходимостью использования травящих растворов, требующих специальных средств защиты и мер безопасности.
Наиболее близким к предлагаемому является способ определения уровня остаточных напряжений, заключающийся в том, что стимулируют в покрытии сигналы акустической эмиссии, подсчитывают их количество, которое используют при вычислении величины остаточных напряжений 2 ).
Недостатком способа является сложность, обусловленная множеством па, раметров, измеряемых помимо количества импульсов акустической эмиссии.
Цель изобретения — упрощение способа. рое используют кри вычислении величины остаточных напряжений, стимулируют сигналы акустической эмиссии в двух образцах с известными величинами ос5 таточных напряжений 6 и 10 напряжения Й в контролируемом изделии по формуле 12 -II 6 И-0пК ЬЙ2-ЬК„ . -4 :2 1 Из полученной зависимости следует 45 е Я„ Способ позволяет определять величины остаточных напряжений в покрытиях для любого контролируемого 50. времени без их разрушения при этом 1 .для его осуществления необходимы испытания только на двух эталонных образцах с известными величинами остаточных напряжений. Пример. На изделия из СтЗ наносят покрытия из железа, никеля, хрома и вольфрама с помощью установки ЭФИ-46 на третьем режиме. У Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения уровня остаточных напряжений, заключающемуся в том, что стимулируют в покрытии сигналы акустической эмиссии, подсчитывают их количество, кото" Рп 15 N1 Способ заключается в следующем. Источником импульсов акустической эмиссии являются трещины, возникшие вокруг царапины, полученной при дви20 жении нагруженного индентора по поверхности с постоянной скоростью в течение определенного промежутка времени. Акустические импульсы регистрируют 25 с помощью пьезопреобразователя, усиливают и подают на счетчик импульсов, по показаниям которого определяют суммарное число импульсов (усредненное). Экспериментально была установЗ0 лена линейная зависимость между логарифмом 31 М„ суммарного числа импульсов акустической эмиссии и уровнем остаточных напряжений в кокры1 тиях, сформированных из различных материалов. Это позволило ее аппроксимировать линейной функцией 1084603 6„ Уровень остаточI ных напряжений в Материал покрытия кгс мм кгс мм2 1nN 1nN мм 2 контрольных образцах, кгс 11,5 23,3 10,8 28,8 28,4 16,0 12,5 13,3 50,0 13,0 70,0 13,6 30,0 11,0 i l0,0 11,8 95,0 97,0 64,0 13,4 27,0 26,0 8,0 44,0 10,8 23,0 11,2 Составитель Н. Долгова Редактор Л. Филь Техред M.Надь Корректор А. Ильин Заказ 1974/34 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 .Для каждого вида покрытия берут по два образца с известными уровня ми остаточных напряжении 5„ и 6 . Поверхности образцов и йзделий подвергают воздействию индентора иэ алмаза, внедренного на глубину 1 мкм. Образцы и изделия перемещают относи-. тельно индентора со скоростью О, 16 см/с в течение 15 с. Импульсы акустической эмиссии регистрируют с помощью специального пьезопреобразователя, в качестве которого используют пьезопластину из ЦТС 19. Усиленные сигналы подают на счетчик импульсов, которым регистрируют суммарное число импульсов для каждого образца и изделия. Затем по формуле определяют величину остаточных напряжений в изделиях. -т Данные приведены в таблице. В контрольных образцах уровень остаточных напряжений определяют из. вестным способом. 5 Проведенный хронометраж показал, что определение уровня остаточных напряжений на каждом изделии заняло 3-5 мин. 1О Использование способа определения величины остаточных напряжений в покрытиях, а следовательно, и в поверхностных слоях изделий позволит упростить процесс, ускорить его в 12 раз и удешевить в 11. Предлагаемый способ позволит определять величину остаточных напряжений в покрытиях непосредственно на готовых изделиях в любой момент их формирования в пределах оптимального времени обработки, т.е. контролировать качество покрытия и прогнозировать его эксплуатационные характеристики.
