Способ ультразвукового контроля качества листового проката
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
1! 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110779 (21) 2803240/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 231282. Бюллетень ¹ 47 Дата опубликования описания 03.01.83 (51)М Кп з С 01 N 29/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий )S3) УДК620. 179., 1 б (08 8 . 8) (72) Авторы изобретения Ж.Г. Никифоренко и В.Т. Бобров Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (71) Заявитель (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ° ЛИСТОВОГО ПРОКАТА Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть исполь зовано для ультразвукового контроля листового проката, полученного обработкой давлением, и определения при этом оптимального режима технологического процесса производства изотропного листового проката. Известен способ ультразвукового контроля качества изделия, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают поверхностные ультразвуковые волны до проведения процесса отжига, после чего измеряют в обоих случаях скорость распространения ультразвуковых волн и по полученным значениям судят о качестве изделия g 1). Однако данный способ не может быть использован для определения иэотропнос-. ти исследуемого материала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ ультразвукового контроля качества .листового проката, заключающийся в том, что в контролируемом материале после его обработки возбуждают по толщине сдвиговые ультразвуковые волны с поляризацией вдоль и поперек направления прокатки, измеряют скорости распространения этих сдвиговых волн и определяют их соотношение, по которому судят о качестве материала 5 2) Однако это способ не позволяет определять вид технологического процесса, в результате которого можно rioлучить изотропный листовой прокат, и оптимальные режимы его проведения. Целью данного изобретения является оптимизация процесса производства изотропного материала. Эта цель достигается за счет того, что дополнительно определяют соотношение указанных скоростей до обработки материала, сравнивают это соотношение с первоначально полученным и и по изменению этих соотношений судят о воэможности получения иэотропного материала в результате проведенной обработки и определяют оптимальные режимы его проведения. На фиг. 1 представлен график изменения скоростей сдвиговых ультразвуковых волн в зависимости от сосгояния материала на фиг. 2 и 3изменение величины анизотропии исследуемого материала в зависимости оттехнологического процесса. 795173 Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. В исследуемом материале по толщине листа возбужда.3Т две сдвиговые ультразвуковые волны с поляризацией вдоль и поперек направления прокатки. 5 Причем скорости С и С v (где первый индекс указывает направление распространения волны, а второй — направление поляризации) этих волн различны из-за отличий в упругих модулях р по этим направлениям. Причем об анизотропии материала в плоскости листа судят по относительному изменению скоростей сдвиговых волн. ЬС 1(Cz.х-Су,у) (ООФо ° C7.х +Сну Воз буждение сдвиговых ультраз вуковых волн осуществляют до проведения процесса обработки материала и после. В обоих случаях измеряют скорости ультразвуковых волн и сравнивают их между собой. Если после обработки материала произошло изменение отношения сдвиговых волн разной поляризации, то это говорит о том, что в результате этой обработки при определенных режимах можно получить изотропный материал . Причем нормальный режим протекания технологи-, Зр ческого процесса определяют путем последовательных проб. В основе данного способа заложены результаты, согласно которым происходит изменение скоростей сдвиговых 35 ультразвуковых волн при обработке материала (например,негорячей, холодной прокатки или термообработки ) и их соотношения. При этом, если в исследуемом материале в результате 4р обработки происходит изменение соотношения между скоростями волн, то эта обработка имеет область получения изотропного материала. Графики на фиг. 1 и 2 иллюстрируют это. 45 Точка A соответствует исходному состоянию материала после прокатки. В этой точке С2 ) Cz> . точка 5 соответствует состоянию материала после обработки (термообработки). Б этой точке изменилось соотношение между скоростями и Czx .С v В таком случае обработка имеет область 3 получения изотропного материала, где(C:zX= С и величина анизотропии равна нулю. На фиг. 3 представлены графики изменения анизотропии материала в результате различных обработок материала. Кривая 1 соответствует холодной р прокатке материала, кривая 2 — холодной прокатке материала и отжигу. Из приведенного графика видно, что в результате холодной прокатки и отжига можно получить изотропный материал65 Итак, чтобы установить, имеется ли область изотропии материала для данного технологического процесса, необходимо измерить соотношения скоростей сдвиговых волн в исходном материале и в этом же материале после технологического процесса и, если соотношения скоростей изменились, то в этом процессе есть область изотропии материала. Изменяя параметры в пределах процесса, определяют область изотропии. Причем в каждом случае, определяя соотношение скоростей, можно знать какой области от точки изотропии соответствует данный эксперимент и таким образом обоснованно планировать следующий. Например, пусть в исходном материале С7х > Czy а в конечном С х с С у, При некотором изменении параметров процессов получим Cz 7 С CsX Изменяют плоскость поляризации ультразвуковых колебаний за счет вращения плоскости магнитного поля. Сдвиговые волны распространяются в направлении. толщины образца и, достигнув противополбжной поверхности, вызывают смещения металла в магнитном поле . В результате возбуждаются вихревые токи, которые наводят перемен ную ЭДС. Эта ЭДС фиксируется синхронно с изменением резонансной частоты контура генератора качающейся частоты. Таким образом, развертка луча является осью частот генератора качающейся частоты. Частоту резонансных импульсов измеряют в блоке отсчета. Измерение скоростей сдвиговых волн осуществляется резонансным методом. При автоматическом качании частоты возникают акустические резонансы на основной частоте и гармониках высшего порядка. Причем если исследуемый материал анизотропов, то каждая гармоника состоит из двух импульсов: один соответствует сдвиговой волне 795173 ьг Pl G Фиг.! ЛС С о Тетроцесе Фиа 2 с поляризацией вдоль прокатки, другой — с поляризацией поперек прокатки. При вращении плоскости магнитного поля амплитуды одних сигналов увеличиваются, а других — уменьшаются.и фиксируют положение максимальной амплитуды сигнала. Это позволяет определять направление поляризации для данного сигнала. Таким образом осуществляют контроль за импульсами и плоскостью их поляризации, положения которых изменяются в зависимости от технологичес- кого процесса обработки, металла. Измеряют частоты резонансных импульсов, рассчитывают скорости сдвиговых волн С, С и по их соотношению определяют возгложность получения изотропного материала при определенном технологическом процессе. Данный ультразвуковой способ осуществляет контроль ферромагнитных и неферромагнитных материалов, не требует специального изготовления образцов, значительно снижает .затраты времени на измерение, показывает направление поиска оптимального процесса, использует бесконтактный способ возбуждения сдвиговых волн, что позволяет автоматизировать процесс контроля готовой продукции или на отдельных стадиях его производства. Формула изобретения Способ ультразвукового контроля качества листового проката, заключающийся в том, что в контролируемом материале после его обработки возбуждают по толщине сдвиговые ультразвуковые волны с поляризацией вдоль и поперек направления прокатки, измеряют скорости распространения этих сдвиговых волн и определяют их соотношение, отличающийся тем, что, с целью оптимизации процесса производства изотропного материаl5 ла, дополнительно определяют соотйошение указанных скоростей до обработки материала, сравнивают это соотношение с первоначально полученным и по их изменению судят о возможности по20 лучения иэотропного материала в результате проведенной обработки и определяют оптимальные режимы его проведения. Источники информации, 25 принятые во внимание при,экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 660055117700, кл. 0 01 N 29/04, 1976. 2 ° Авторское свидетельство СССР Р 466930, кл. G 01 В 17/00, 1973 795173 02 яь НГП, 2Ю б Корректор У. Пономаренко Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 С Ф С Составитель Г. Федотов Редактор О. Филиппова Техред T.Ìàòî÷êà Заказ 1087б/13 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 g g$ Xfl пойерекНГП 
