Способ акустическо-эмиссионного определения характеристик механических свойств металла в изделиях

Авторы патента:

G01N29/14 - с использованием акустической эмиссии (G01N 29/06 имеет преимущество)

G01B17/04 - для измерения деформации твердых тел, например с помощью колеблющихся струн

Способ включает измерение параметров акустической эмиссии в процессе деформирования изделия и образца из металла, адекватного металлу изделия. Образец подвергают статическому деформированию. Устанавливают зависимости "напряжение - параметры акустической эмиссии" и "деформация - параметры акустической эмиссии" вплоть до разрушения образца. Деформирование изделия осуществляют путем вдавливания индентора. Измеряют упругопластическую деформацию в зоне отпечатка и устанавливают зависимости "глубина вдавливания - параметры акустической эмиссии", а затем с использованием зависимостей, полученных на образце и изделии, устанавливают зависимость "напряжение - деформация" для металла изделия. В качестве параметров акустической эмиссии измеряют число импульсов акустической эмиссии, амплитуду импульсов акустической эмиссии, число импульсов акустической эмиссии в единицу времени и суммарное число импульсов акустической эмиссии. Повышается информативность способа за счет получения зависимости "напряжение - деформация" для металла изделия, обеспечивается контроль процессов пластической деформации. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для технических испытаний изделий.

Известен способ акустическо-эмиссионного определения характеристик механических свойств металла а изделиях, включающих измерение параметров акустической эмиссии в процессе деформирования изделия и образца из металла, адекватного металлу изделия, причем деформирование изделия и образца осуществляют путем вдавливания индентора, а в качестве параметра акустической эмиссии измеряют число сигналов акустической эмиссии, которое измеряют для изделия и образца, сравнивают их между собой и по полученному соотношению судят о свойствах изделия (SU 1786423 A1, 07.01.93). Недостатком известного способа является его недостаточная информативность.

Задачей изобретения является повышение информативности способа путем обеспечения получения зависимости "напряжение-деформация" для металла изделия, а также обеспечение контроля процессов пластической деформации.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе акустическо-эмиссионного определения характеристик механических свойств металла в изделиях, включающих измерение параметров акустической эмиссии в процессе деформирования изделия и образца из металла, адекватного металлу изделия, причем деформирование изделия осуществляют путем вдавливания индентора, образец подвергают статическому и циклическому деформированию, устанавливают зависимости "напряжение - параметры акустической эмиссии", "деформация - параметры акустической эмиссии" и "число циклов нагружения - параметры акустической эмиссии" вплоть до разрушения образца, а в процессе вдавливания индентора в изделие измеряют упругопластическую деформацию в зоне отпечатка и устанавливают зависимости "глубина вдавливания - параметры акустической эмиссии", а затем, используя зависимости, полученные на образце и изделии, устанавливают зависимость "напряжение - деформация" для металла изделия. При этом в качестве параметров акустической эмиссии целесообразно измерять число импульсов акустической эмиссии, амплитуду импульсов акустической эмиссии, число импульсов акустической эмиссии в единицу времени и суммарное число импульсов акустической эмиссии.

Способ осуществляют следующим образом. Из металла, адекватного металлу изделия, изготавливают образец, подвергают его статическому и/или циклическому деформированию при одновременном контроле и измерении сигналов акустической эмиссии металла рабочей части образца, а также измерении деформации рабочей части, например, с помощью экстензометра. Устанавливают зависимости "напряжение-параметры акустической эмиссии" и "деформация - параметры акустической эмиссии" вплоть до разрушения образца. Затем вдавливают индентор в изделие и одновременно измеряют упруго-пластическую деформацию в зоне отпечатка и устанавливают зависимости "глубина вдавливания - параметры акустической эмиссии". После этого с использованием зависимостей "напряжение - параметры акустической эмиссии" и "деформация - параметры акустической эмиссии", полученных на образце, и зависимости "глубина вдавливания - параметры акустической эмиссии", полученной на изделии, устанавливают зависимость "напряжение - деформация" для металла изделия.

Предложенный способ позволяет упростить и повысить точность построения диаграммы деформирования металла изделия в контролируемой зоне и при этом обеспечивает возможность анализа различных механизмов пластической деформации и разрушения.

Формула изобретения

1. Способ акустическо-эмиссионного определения характеристик механических свойств металла в изделиях, включающий измерение параметров акустической эмиссии в процессе деформирования изделия и образца из металла, адекватного металлу изделия, причем деформирование изделия осуществляют путем вдавливания индентора, отличающийся тем, что образец подвергают статическому деформированию, устанавливают зависимости "напряжение - параметры акустической эмиссии" и "деформация - параметры акустической эмиссии" вплоть до разрушения образца, а в процессе вдавливания индентора в изделие измеряют упругопластическую деформацию в зоне отпечатка и устанавливают зависимости "глубина вдавливания - параметры акустической эмиссии", а затем с использованием зависимостей, полученных на образце и изделии, устанавливают зависимость "напряжение - деформация" для металла изделия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве параметров акустической эмиссии измеряют число импульсов акустической эмиссии, амплитуду импульсов акустической эмиссии, число импульсов акустической эмиссии в единицу времени и суммарное число импульсов акустической эмиссии.

Изобретение относится к области измерений и, в частности, к способам контроля механических характеристик композиционных материалов путем исследования электромагнитной или акустической эмиссии при трещинообразовании и разрушении

Многофункциональная акустико-эмиссионная система диагностики конструкций и способ диагностирования на ее основе // 2141655

Изобретение относится к технической диагностике и неразрушающему контролю конструкций и оборудования

Способ акустоэмиссионного контроля изделий // 2141654

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к диагностике изделий с использованием метода акустической эмиссии, и может быть использовано при прогнозировании дефектов в трубопроводах, элементах трубопроводной арматуры и промышленных сосудах

Способ акустического контроля трещиностойкости изделий // 2140076

Изобретение относится к контролю эксплуатационных параметров и физико-механических характеристик изделий

Способ исследования свойств материала изделий // 2140075

Изобретение относится к неразрушающим акустическим методам исследования физико-механических свойств изделий

Способ исследования поврежденности металлических образцов // 2139532

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств материалов, в частности к исследованиям поврежденности образцов в процессе распространения в них ударных волн

Способ контроля качества процесса индукционной сварки // 2139531

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и предназначено к использованию для контроля качества индукционной сварки

Способ акустико-эмиссионного контроля и диагностики подземных резервуаров для хранения сжиженного газа // 2139511

Изобретение относится к неразрушающему контролю и диагностике и может быть использовано для контроля и диагностики технического состояния подземных цилиндрических горизонтальных резервуаров для хранения сжиженного газа в процессе эксплуатации по сигналам акустической эмиссии

Способ контроля свойств и диагностики разрушения изделий // 2138039

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля свойств изделий

Способ контроля физико-механических свойств изделий // 2138038

Магнитострикционный преобразователь перемещений // 2093789

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения и контроля перемещения, применяемых в системах автоматического управления и регулирования

Способ определения упругих внутренних напряжений // 2075887

Способ определения сил межатомных связей // 2075886

Способ определения температурных напряжений при заданной температуре // 2002205

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при достоверном определении температурных напряжений с удовлетворительной для практических целей точностью /погрешность 1 %/ в различных конструкционных материалах и деталях, представляющих линейные системы, в упругой области деформирования в

Способ определения остаточных напряжений в металлических деталях // 1746216

Способ определения деформации изделия // 1714357

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для определения деформаций труб паропроводов высокого давления в системе тепловых электростанций

Способ определения перераспределяющихся в процессе обработки остаточных напряжений // 1684596

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля величины остаточных напряжений в изделиях при их обработке и может быть использовано для контроля технологических процессов выравнивания остаточных напряжений или их уменьшение

Профилометр // 1629755

Изобретение относится к машиностроению , а именно к контролю геометрических и физико-механических параметров детали

Способ определения изменения физико-механических свойств материалов по толщине // 1525455

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля и может быть использовано для контроля остаточных напряжений

Акустическое устройство для измерения напряжений в металлоконструкциях // 1499117

Изобретение относится к акустическим измерительным приборам и средствам контроля качества изделий и может использоваться при измерении напряжений в металлоконструкциях и усилий в нитях металлокорда

Способ акустическо-эмиссионного определения момента возникновения начальной пластической деформации // 2149396

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении механических свойств металла изделий