Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі

Отримано кількісну характеристику зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі та густини в феритно-перлітній сталі в результаті пластичної деформації. Показано можливість оцінювати величину пошкодженості, яка виникла внаслідок пластичної деформації, за зміною швидкості акустичної хвилі. На основі е...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2018
Hauptverfasser:	Cкальский, В.Р., Мокрий, О.М.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2018
Schriftenreihe:	Техническая диагностика и неразрушающий контроль
Schlagworte:	Научно-технический раздел
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160641
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі / В.Р. Cкальский, О.М. Мокрий // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 1. — С. 3-7. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-160641
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1606412019-11-15T01:25:21Z Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі Cкальский, В.Р. Мокрий, О.М. Научно-технический раздел Отримано кількісну характеристику зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі та густини в феритно-перлітній сталі в результаті пластичної деформації. Показано можливість оцінювати величину пошкодженості, яка виникла внаслідок пластичної деформації, за зміною швидкості акустичної хвилі. На основі експериментальних даних встановлено кореляційну залежність між зміною швидкості та пошкодженості у вигляді полінома третього степеня. Получена количественная характеристика изменения скорости продольной акустической волны и плотности в ферритно-перлитной стали в результате пластической деформации. Показана возможность оценивать величину поврежденности, которая возникла в результате пластической деформации, по изменению скорости акустической волны. На основе экспериментальных данных установлена корреляционная зависимость между изменением скорости и поврежденности в виде полинома третьей степени. Quantitative characteristic of the change of velocity of a longitudinal acoustic wave and density in ferritic-pearlitic steel as a result of plastic deformation was obtained. Possibility of evaluation of the level of damage that is due to plastic deformation by the change of acoustic wave velocity is demonstrated. Experimental data were the base for correlating the change of velocity and damage level in the form of a third-degree polynomial. 2018 Article Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі / В.Р. Cкальский, О.М. Мокрий // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 1. — С. 3-7. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 0235-3474 DOI: dx.doi.org/10.15407/tdnk2018.01.01 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160641 539.2 uk Техническая диагностика и неразрушающий контроль Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Научно-технический раздел Научно-технический раздел
spellingShingle	Научно-технический раздел Научно-технический раздел Cкальский, В.Р. Мокрий, О.М. Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі Техническая диагностика и неразрушающий контроль
description	Отримано кількісну характеристику зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі та густини в феритно-перлітній сталі в результаті пластичної деформації. Показано можливість оцінювати величину пошкодженості, яка виникла внаслідок пластичної деформації, за зміною швидкості акустичної хвилі. На основі експериментальних даних встановлено кореляційну залежність між зміною швидкості та пошкодженості у вигляді полінома третього степеня.
format	Article
author	Cкальский, В.Р. Мокрий, О.М.
author_facet	Cкальский, В.Р. Мокрий, О.М.
author_sort	Cкальский, В.Р.
title	Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі
title_short	Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі
title_full	Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі
title_fullStr	Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі
title_full_unstemmed	Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі
title_sort	оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2018
topic_facet	Научно-технический раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160641
citation_txt	Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі / В.Р. Cкальский, О.М. Мокрий // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 1. — С. 3-7. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.
series	Техническая диагностика и неразрушающий контроль
work_keys_str_mv	AT ckalʹskijvr ocínkapoškodženostíferitnoperlítnoístalízaveličinoûzmínišvidkostípozdovžnʹoíakustičnoíhvilí AT mokrijom ocínkapoškodženostíferitnoperlítnoístalízaveličinoûzmínišvidkostípozdovžnʹoíakustičnoíhvilí
first_indexed	2025-07-14T13:17:30Z
last_indexed	2025-07-14T13:17:30Z
_version_	1837628445294592000
fulltext	3ISSn 02 - техн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №1 А -т с АЗ УДК 539.2 DOI: http://dx.doi.org/10.15407/tdnk2018.01.01 ОЦІНКА ПОШКОДЖЕНОСТІ ФЕРИТНО-ПЕРЛІТНОЇ СТАЛІ ЗА ВЕЛИЧИНОЮ ЗМІНИ ШВИДКОСТІ ПОЗДОВЖНЬОЇ АКУСТИЧНОЇ ХВИЛІ В. Р. СКАЛЬСЬКИЙ, О. М. МОКРИЙ Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України. 79060, м. Львів, вул. Наукова, 5. E-mail: skalsky.v@gmail.com, mokomo@lviv.farlep.net Отримано кількісну характеристику зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі та густини в феритно-перлітній сталі в результаті пластичної деформації. Показано можливість оцінювати величину пошкодженості, яка виникла внаслідок пластичної деформації, за зміною швидкості акустичної хвилі. На основі експериментальних даних встановлено коре- ляційну залежність між зміною швидкості та пошкодженості у вигляді полінома третього степеня. Бібліогр. 14, рис. 3. К л ю ч о в і с л о в а : пластична деформація, пошкодженість, швидкість акустичної хвилі, густина Розробка ефективних і неруйнівних методик оцін- ки стану металів в елементах конструкцій є акту- альним завданням сучасності. Одним з важливих параметрів, який визначає ресурс металу, є його пошкодженість. Вона проявляється через зміну різних характеристик: пружних модулів, густи- ни, твердості, механічних властивостей тощо [1, 2]. Одним із способів оцінювання пошкодженості є вимірювання швидкості ультразвукових хвиль в матеріалі [2, 3]. Фізична суть такого підходу неруйнівного контролю ґрунтується на залежно- сті швидкості поширення акустичних хвиль від пружних модулів та густини, які є чутливими до пошкодженості. З іншого боку, ефективність вико- ристання зміни швидкості базується на існуванні високоточних методик її вимірювання. Створення нових сучасних методів збудження та реєстрації ультразвукових хвиль, а також опра- цювання отриманих електричних сигналів відкри- вають нові перспективи для застосування цього підходу. Одним з основних обмежуючих факторів використання вимірювання швидкості акустичних хвиль для діагностики стану металу є складність фізичної інтерпретації результатів вимірювань. Це зумовлено тим, що зміна стану металу неод- нозначно впливає на величину швидкості, тобто по-різному зумовлює її зміну. Це створює різне ін- терпретування експериментальних результатів. Для вирішення цієї проблеми використовують два різних методичних підходи. Перший полягає в проведенні додаткових досліджень, які дають можливість оцінювати вклади різних факторів у зміну швидкості поширення хвиль у металі. За певних умов це може бути використання вимірю- вання швидкості різних типів пружних хвиль [3], проведення додаткових металографічнних дослі- дженнь [4] або проведення вимірювань в умовах, коли можна ігнорувати роль деяких несуттєвих чинників зміни швидкості [5]. Разом з тим, вра- ховуючи складність процесів, що з часом відбува- ються в металах, і їх просторову неоднорідність, такий підхід є достатньо трудомістким і не завжди можливим. Інший підхід полягає у побудові калібруваль- них залежностей для конкретних процесів, які проходять в металах за певних умов. В його ос- нову покладено припущення, що співвідношення між різними фізичними чинниками, які вносять вклад у вимірювану величину, є однакові для кон- кретних умов протікання процесу зміни стану ме- талу. В даному разі достатньо експериментально побудувати калібрувальні графіки залежності ви- мірюваної величини від параметра, який характе- ризує стан металу за певних умов. Прикладом та- кого підходу є використання сигналу акустичної емісії для діагностування об’ємної пошкоджено- сті [1]. Також така методика є суттєво простішою і більш надійною за попередню, оскільки базується на експериментальних калібрувальних залежно- стях. В роботі розглянуто можливість використан- ня даного підходу для визначення пошкодженості в пластично деформованій ферито-перлітній сталі за величиною зміни швидкості акустичних хвиль, які проходять через її об’єм. Чинники, що впливають на зміну швидко- сті ультразвукових хвиль за пластичної дефор- мації металів. Пластична деформація є складним явищем, за якого відбувається зміна властивостей деформованого металу. Вона призводить до змі- ни у ньому швидкостей різних типів ультразвуко- вих хвиль. Причиною цього, як вже відзначалось вище, можуть бути різні явища, що відбуваються під час пластичного деформування. До основних чинників, які впливають на зміну швидкості за пластичного деформування металу, можна відне- © Скальський В. Р., Мокрий О. М., 2018 4 ISSn 02 - техн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №1 А -т с АЗ сти виникнення розривів суцільності (виникнен- ня мікропор та мікротріщин), появу чи зміну тек- стури металу, виникнення залишкових механічних напружень [6–9]. Розглянемо послідовно вплив кожного з цих чинників. Мікропори виникають вже за невеликих ступенів пластичної деформації [10] в місцях, де локальні механічні напруження перевищують мі- кроміцність. Відповідно виникає пошкодженість, яку можна визначити як [3]: 0 0 r −r θ = r , (1) де ρ – густина тіла з порами; ρ0 – густина тіла без пор. Величина швидкості ультразвукової хвилі зале- жить від модуля пружності та густини так [6, 11]: CV = r , (2) де С – модуль пружності. Поява мікропор впливає на зміну швидкості акустичної хвилі двома шляхами. З одного боку мікропори призводять до зменшення густини, а з іншого – до зменшення модуля пружності мета- лів. Як випливає з формули (2), зменшення густи- ни та пружного модуля в певній мірі компенсують одне одного, проте в підсумку швидкість все таки зменшується. Іншим механізмом, що спричинює зміну акус- тичних властивостей металів і сплавів, є ви- никнення текстури. Вона полягає у переважній кристалографічній орієнтації зерен металу [12]. Проявляється текстура у анізотропії фізичних властивостей. Значення фізичних характеристик полікристалу є проміжним між максимальною та мінімальною їх величиною у відповідному моно- кристалі. За пластичної деформації виникає тек- стура під час повороту кристалографічних пло- щин в результаті ковзання та двійникування [12]. Спочатку це відбувається в найбільш сприятливо орієнтованих площинах, а із збільшенням меха- нічного напруження охоплює все більше їх число. Ще одним чинником, згідно з яким змінюєть- ся швидкість акустичної хвилі, є виникнення за- лишкових механічних напружень. В основі цього чинника лежить акустопружний ефект, який поля- гає у зміні пружних модулів металу під дією ме- ханічних напружень. Величина зміни швидкості залежить тоді від відповідних акустопружних кое- фіцієнтів. Згідно з літературними даними [13] ве- личина зміни швидкості становить долі відсотка за напружень у сотні МПа. Таким чином, пластична деформація зумовлює складні процеси, які призводять до зміни швид- кості проходження пружної хвилі у тілі. Важли- вим є визначення співвідношення між вкладами різних фізичних чинників, які впливають на цей процес. Можна припустити, що для заданих умов деформування співвідношення між ними для кон- кретних металів будуть мати певні сталі законо- мірності. Тому важливою є побудова емпіричних залежностей, на основі яких можна визначати по- шкодженість за величиною зміни швидкості про- ходження акустичної хвилі у пластично деформо- ваному металі. Модель зв’язку пошкодженості зі зміною швидкості акустичної хвилі. Пошкодженість впливає на зміну модуля пружності, яку можна за- писати так [10]: C = C0 – ΔCp = C0(1-αθ), (3) де C0– модуль пружності матеріалу, в якому нема пор; ΔCp – зміна модуля пружності, спричине- на пошкодженістю. Зміну модуля пружності, яку спричинено іншими механізмами, позначимо ΔCt. Тоді: ΔC = ΔCp + ΔCt, (4) де ΔC – сумарна зміна пружного модуля у разі пла- стичного деформування. У загальному випадку зв’язок між різними ме- ханізмами зміни пружного модуля може залежа- ти від багатьох чинників і мати складний вигляд. Проте для конкретного режиму і умов пластичної деформації з певним наближенням цю залежність можна записати у вигляді ряду: 2 3 1 2 3 0 0 0 0 ( ) ( )p p pt C C CC C C C C ∆ ∆ ∆∆ = b +b +b , (5) де β1, β2, β3 – коефіцієнти розкладу. З іншого боку вираз, який зв’язує зміну швид- кості і зміну пружного модуля та густини, має вигляд: 2 2 0 0 0 0 0 C C C V V − ∆ − = − r r − ∆r , (6) де Δρ – зміна густини за пластичної деформації. Вираз (6) із урахуванням (3)–(5) можна привести до вигляду: 2 2 32 1 2 3 2 0 0 (1 ) 2 1 V V V V + α −αb θ −α b θ + αb θ∆ ∆ − = − θ , (7) де ΔV – зміна швидкості акустичної хвилі у разі пластичного деформування. Таким чином, вираз (7) дозволяє знайти зв’язок між зміною швидкості і пошкодженістю за пластичної деформації. Оче- видно, що коефіцієнти β1, β2, β3 будуть залежати від умов, за яких відбувалось деформування. Матеріали та методи досліджень. Досліджу- вали пластично деформовані зразки з ферит- но-перлітної сталі. Для досліджень використовува- ли призматичні зразки зі сталі 20 довжиною 280 мм і поперечним перерізом робочої частини 15×7 мм2 (рис. 1). Визначали розподіл швидкості поши- 5ISSn 02 - техн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №1 А -т с АЗ рення поздовжньої акустичної хвилі та густини вздовж осі зразка використовуючи для цього їх половини, що утворилися в результаті його розри- ву на машині УМЭ-10 ТМ. До розриву зразки тер- мічно обробляли для зменшення залишкових ме- ханічних напружень. Термічна обробка полягала в нагріванні зразків до 500 ºС і витримуванні при цій температурі протягом трьох годин з подаль- шим повільним охолодженням разом із пічкою. Навантажували зразки розтягом із швидкістю 0,5 мм/хв до руйнування. Після руйнування кож- ну половинку зразка розрізали на частини довжи- ною 10 мм для вимірювання зміни густини. На цих самих частинах зразка проводили вимірюван- ня швидкості пружних хвиль у напрямку, перпен- дикулярному до напрямку розтягу. Вимірювання швидкості проходження уль- тразвукових хвиль. Швидкість ультразвукових хвиль вимірювали луно-імпульсним методом [14]. Вимірювали час проходження акустичного ім- пульсу по зразку за його багатократного відбиван- ня від протилежних граней, а також розміри зраз- ка в напрямку проходження акустичних імпульсів і на основі цих даних визначали швидкість уль- тразвукової хвилі. Для збудження та реєстрації ультразвукових імпульсів використовували п’є- зоелектричний перетворювач з резонансною час- тотою 10 МГц. Тривалість акустичного імпульсу становила кілька мікросекунд. Визначали віднос- ну зміну швидкості пружної хвилі ΔV/V в плас- тично деформованій ділянці матеріалу відносно швидкості в недеформованій частині. Похибка ви- мірювання швидкості становила 0,06 %. Вимірювання густини. Для оцінки величини пошкодженості згідно (1) проводили вимірюван- ня густини гідростатичним методом з допомогою лабораторних ваг RADWAG PS750. Маса дослі- джуваних кусочків матеріалу знаходилась в межах 10…11 г. Похибка вимірювання густини станови- ла 0,05 %. Інтерпретування отриманих результатів. Зображення половини вихідного зразка після розриву показано на рис. 1, а на рис. 2 приведе- но типові залежності розподілу зміни швидкості і густини за довжиною зразка. Координата x на- прямлена вздовж прикладення зусилля розтя- гу і її початок знаходиться в точці 0 (рис. 1). Для аналізу змін властивостей зразків, які отримали внаслідок пластичної деформації, кожну полови- ну досліджуваного зразка можна умовно розбити на чотири ділянки, які мають спільні особливос- ті. Розташування цих ділянок на рис. 1, 2 показані відповідним штрихуванням і цифрами. Першою є ділянка, в якій відсутня пластична деформація. Відповідно там нема зміни швидкості ультразву- кової хвилі і густини, викликаної пластичною де- формацією. Швидкість на цій частині і густину зразка використовували для порівняння її значен- ня на інших ділянках. Друга ділянка знаходиться на початку робочої області зразка. В ній є перехід від широкої до вузької частини зразка, тобто до початку робочої ділянки, яка незначно пластич- но деформована і знаходиться в межах 30…50 мм. Різке зменшення перерізу зразка призводить до великих градієнтів механічних напружень під час його розтягу. В цій ділянці швидкість зменшуєть- ся приблизно на 2 %, а густина – на 0,4…0,6 %. Третьою ділянкою є основна площа робочої ча- стини зразка і її розмір лежить від 50 мм до об- ласті, яка межує з місцем розриву. В цій ділянці швидкість зменшується на 0,7…1,0 %, а величи- на густини практично є незмінною в межах ділян- ки. Четвертою є зона біля самого місця розриву зразка, розмір якої умовно становить 15…20 мм. В цій ділянці спостерігається найбільше віднос- не локальне видовження зразка, а також екстре- мальні зміни властивостей металу. Зміна густини тут більше за 1 %, а зміна швидкості проходження пружних хвиль більше 4 %. Оптимізація поліному апроксимації. Роз- глянемо можливий аналітичний зв’язок між по- шкодженістю і зміною швидкості у пластично деформованому об’ємі. В основі виразу (7), який пов’язує зміну швидкості і пошкодженість дефор- мованого металу, лежить вираз (5) у вигляді полі- ному з трьома членами. Для оцінки оптимальності кількості членів ряду необхідно розглянути питання адекватності представлення експериментальних да- них запропонованою аналітичною залежністю. Вираз (7) можна привести до вигляду: γ = aθ + bθ2 + cθ3, (8) Рис. 1. Половина зразка після розриву Рис. 2. Типові просторові залежності зміни швидкості про- ходження поздовжньої акустичної хвилі та густини для розі- рваних зразків: 1 – зміна швидкості; 2 – зміна густини 6 ISSn 02 - техн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №1 А -т с АЗ де 2 2 0 0 (2 )(1 )V V V V ∆ ∆ γ = − − θ , а = 1 – α + αβ1, b = = α2β2, c = α3β3. Залежно від того, скільки членів ряду використано у виразі (5), ліва сторона виразу (8), відповідно, буде мати різну кількість членів зі степенями за θ. На основі експериментальних ре- зультатів можна оцінити оптимальність виразу (8). На рис. 3 побудовано графік, в якому по осі орди- нат відкладено ліву частину виразу (8) γ, а по осі абсцис – величину пошкоджуваності θ. Як видно з рис. 3, спостерігається певний розкид даних, який можна пояснити похибками вимірювання, а також неоднорідностями пластичної деформації в різних ділянках. Поліном за степенями пошкодженості в правій частині виразу (8) апроксимує отримані екс- периментальні залежності. Точність апроксимації зростає із ростом степеня поліному. Нами зроблено порівняння поліномів від першого до четвертого по- рядків. Для них було знайдено коефіцієнти розкладу методом найменших квадратів. Для кількісного порівняння наближення з до- помогою різних апроксимаційних поліномів роз- раховано величини відповідних індексів коре- ляції. Індекс кореляції для лінійного поліному становив 0,8, для квадратичного 0,91, а для тре- тього і четвертого степеня 0,943 і 0,945, відповід- но. Таким чином, поліноми третього і четвертого степенів практично однаково апроксимують екс- периментальні дані. Тому можна обмежитись ку- бічним членом у виразі (8) і, відповідно, кубічним членом у формулі (5). Відповідні апроксимаційні криві показано на рис. 3. Крива, задана поліномом четвертого степеня, практично співпадає з кривою третього степеня і на рис. 3 не представлена. Отже, на основі аналізу точності апроксимації експериментальних даних з допомогою індексу кореляції можна стверджувати, що вираз (5) задо- вільно описує зв’язок між змінами пружного мо- дуля, викликаного різними чинниками за пластич- ної деформації. Отримана залежність зміни швидкості від по- шкодженості може бути покладена в основу мето- дики її оцінки. Для реалізації методики необхідно визначити коефіцієнти у виразі (8) для конкретних умов пластичного деформування, що можливо зро- бити з допомогою відповідних вимірювань і таким чином отримати калібрувальну залежність між по- шкодженістю і зміною швидкості акустичної хви- лі. За допомогою отриманої калібрувальної кривої можна визначати пошкодженість за виміряною ве- личиною зміни швидкості акустичної хвилі. Висновки Проведено дослідження просторового розпо- ділу швидкості повздовжньої акустичної хвилі та густини в пластично деформованих зразках з фе- ритно-перлітної сталі. Їх взаємозв’язок інтеграль- но можна подати у вигляді кубічного полінома за степенями пошкоджуваності. На основі експери- ментальних даних показано, що таке представлен- ня є оптимальним з точки зору точності апрокси- мації та кількості членів поліному апроксимації. Це може слугувати методикою визначення пошко- дженості металу за виміряною експериментально величиною зміни швидкості ультразвукової хвилі в металі, підданому пластичній деформації. Список літератури 1. Назарчук З. Т., Скальський В. Р. (2009) Акустико-емісій- не діагностування елементів конструкцій: Наук.-техн. пос. у 3 т. Т. 2. Методологія акустико-емісійного діагно- стування. Київ, Наукова думка. 2. Ерофеев В. И., Никитина Е. А. (2010) Согласованная ди- намическая задача оценки поврежденности материала акустическим методом. Физические основы технической диагностики, 56, 4, 554–557. 3. Мишакин В. В., Кассина Н. В., Гончар А. В. и др. (2008) Акустический метод оценки поврежденности матери- алов и конструкций, подвергаемых силовому нагруже- нию. Вестник научно-технического развития, 5, 61–66. 4. Гончар А. В., Мишакин В. В. (2012) Оценка величины пластической деформации в структурно-неоднородных материалах с помощью ультразвуковых и металлографи- ческих исследований. Металургия и материаловедение, 3, 221–227. 5. Levesque D., Lim C. S., Padioleau C., Blouin A. (2011) Measurement of texture in steel by laser-ultrasonic surface waves. Journal of Physics: Cоnference Series, 278, 1–4. 6. Скальський. В. Р., Назарчук З. Т., Гірний С. І. (2012) Вплив електролітично поглиненого водню на модуль Юнга конструкційної сталі. Фізико-хімічна механіка ма- теріалів, 4, 68–75. 7. Безымянный Ю. Г., Козирацкий Е. А. (2006) Отображе- ние свойств волокнистых материалов по скорости рас- пространения упругих волн. Акустичний вісник, 1, 15–20. 8. Запорожец О. И., Дордиенко Н. А., Михайловский В. А. (2016) Акустические и упругие свойства составляющих стенки корпуса реактора ВВЭР-440. Металлофизика и новейшие технологи, 6, 795–813. 9. Муравьев В. В., Зуев Л. Б., Комаров К. Л. (1996) Скорость звука и структура стали и сплавов. Новосибирск, Наука. 10. Черемской П. Г., Слезов В. В., Бетехин В. И. (1990) Поры в твердом теле. Москва, Энергоатомиздат. Рис. 3. Залежність величини γ від пошкоджуваності θ і апроксимаційні криві різного порядку: ■ – експериментальні дані; 1 – лінійна апроксимація; 2 – квадратична апроксима- ція; 3 – кубічна апроксимація 7ISSn 02 - техн диа ностика и нера ру контрол , 2018, №1 А -т с АЗ 11. Шутилов В. А. (1980) Основы физики ультразвука. Изд- во, Ленинград. универ. 12. Адамеску Р. А., Гельд П. В., Митюшов Е. А. (1985) Ани- зотропия физических свойств металлов. Москва, Ме- таллургия. 13. Никитина Н. Е. (2005) Акустоупругость. Опыт практи- ческого применения. Нижний Новгород, Талам. 14. Труэл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. (1972) Ультразвуковые ме- тоды в физике твердого тела. Москва, Мир. References 1. Nazarchuk, Z.T., Skalskyi, V.R. (2009) Acoustic-emission diagnostics of structure elements: Manual, in 3 Vol. Vol. 2: Methodology of acoustic-emission diagnostics. Kyiv, Naukova Dumka [in Ukrainian]. 2. Erofeev, V.I., Nikitina, E.A. (2010) Matched dynamic problem of material damage evaluation by acoustic method. Fiz. Osnovy Tekh. Diagnostiki, 56(4), 554-557 [in Russian]. 3. Mishakin, V.V., Kassina, N.V., Gonchar, A.V. et al. (2008) Acoustic method of damage evaluation of materials and structures under force loading. Vestnik Nauchno- Tekhnicheskogo Razvitiya, 5, 61-66 [in Russian]. 4. Gonchar, A.V., Mishakin, V.V. (2012) Evaluation of plastic deformation value in structurally-inhomogeneous materials using ultrasonic and metallographic examinations. Metallurgiya i Materialovedenie, 3, 221-227 [in Russian]. 5. Levesque, D., Lim., C.S., Padioleau, C., Blouin, A. (2011) Measurement of texture in steel by laser-ultrasonic surface waves. J. of Physics: Conference Series, 278, 1-4. 6. Skalsky, V.R., Nazarchuk, Z.T., Girny, S.I. (2012) Influence of analytically-absorbed hydrogen on Young’s modulus of structural steel. Fiz.-Khimich. Mekhanika Materialiv, 4, 68- 75 [in Ukrainian]. 7. Bezymyanny, Yu.G., Koziratsky, E.A. (2006) Characterization of properties of fibrous materials by velocity of elastic wave propagation. Akustychny Visnyk, 1, 15-20 [in Russian]. 8. Zaporozhets, O.I., Dordienko, N.A., Mikhajlovsky, V.A. (2016) Acoustic and elastic properties of wall components of WWER-440 reactor body. Metallofizika i Novejshie Tekhnologii, 6, 795-813 [in Russian]. 9. Muraviov, V.V., Zuev. L.B., Komarov, K.L. (1996) Sound velocity and structure of steel and alloys. Novosibirsk, Nauka [in Russian]. 10. Cheremskoj, P.G., Slezov, V.V., Betekhin, V.I. (1990) Pores in solid. Moscow, Energoatomizdat [in Russian]. 11. Shutilov, V.A. (1980) Fundamentals of supersonics. Leningrad, Izd-vo Leningrad. Un-ta [in Russian]. 12. Adamesku, R.A., Geld, P.V., Mityushov, E.A. (1985) Anisotropy of physical properties of metals. Moscow, Metallurgiya [in Russian]. 13. Nikitina, N.E. (2005) Acoustoelasticity. Experience of practical application. Nizhny Novgorod, Talam [in Russian]. 14. Truel, R., Elbaum, C., Chick, B. (1972) Ultrasonic methods in solid state physics. Moscow, Mir [in Russian]. ОЦЕНКА ПОВРЕЖДЕННОСТИ ФЕРРИТНО-ПЕРЛИТНОй СТАЛИ ПО ВЕЛИЧИНЕ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ ПРО- ДОЛЬНОй АКУСТИЧЕСКОй ВОЛНы В. Р. СКАЛЬСКИй, О. М. МОКРый Физико-механический институт им. Г. В. Карпенко НАН Украины. 79060, г. Львов, ул. Научная, 5 E-mail: skalsky.v@ gmail.com, mokomo@lviv.farlep.net Получена количественная характеристика изменения скоро- сти продольной акустической волны и плотности в феррит- но-перлитной стали в результате пластической деформации. Показана возможность оценивать величину поврежденности, которая возникла в результате пластической деформации, по изменению скорости акустической волны. На основе экспери- ментальных данных установлена корреляционная зависимость между изменением скорости и поврежденности в виде поли- нома третьей степени. Бибилиогр. 14, рис. 3. Ключевые слова: пластическая деформация, поврежденность, скорость акустической волны, плотность EVALUATION OF DAMAGE LEVEL IN FERRITIC-PEARLITIC STEELS BY THE VALUE OF THE CHANGE OF LONGITUDINAL ACOUSTIC WAVE VELOCITY V. R. SKALSKYI, O. M. MOKRYY G. V. Karpenko Physico-Mechanical Institute of the NAS of Ukraine, 5 Naukova str., 79060, Lviv, Ukraine E-mail: skalsky.v@gmail.com, mokomo@lviv.farlep.net Quantitative characteristic of the change of velocity of a longitudinal acoustic wave and density in ferritic-pearlitic steel as a result of plastic deformation was obtained. Possibility of evaluation of the level of damage that is due to plastic deformation by the change of acoustic wave velocity is demon- strated. Experimental data were the base for correlating the change of velocity and damage level in the form of a third-degree polynomial. 14 References, 3 Figures. Keywords: plastic deformation, damage level, acoustic wave velocity, density Надійшла до редакції 22.01.2018 Национальная академия наук Украины Институт электросварки им. Е.О. Патона НАНУ АО «Мотор Сич» ПАО «Институт титана» Запорожский национальный технический университет Международная Ассоциация «Сварка» Международная конференция титан 2018 рои водство и ри енение в краине Посвящяется 100-летию Национальной академии наук Украины Киев, ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины 11–13 июня 2018 www.pwi-scientists.com/rus/titan2018

Оцінка пошкодженості феритно-перлітної сталі за величиною зміни швидкості поздовжньої акустичної хвилі

Institution

Ähnliche Einträge