Плоскодонные отверстия

Рассмотренная диаграмма, с так называемой площадкой текучести, характерна далеко не для всех пластичных материалов. Часто диаграмма не имеет горизонтального участка, а тем не менее материалы относятся к пластичным, так как их разрушению предшествует возникновение больших остаточных деформаций (рис. 2.93).

но образец сохраняет упругие свойства вплоть до точки С. Начиная с точки С удлинение образца происходит без увеличения внешней нагрузки. Образец, как говорят, «течет». Течение образца продолжается до точки D. Во время течения происходит перестройка кристаллических решеток материала образца и материал становится более прочным. Участок CD называется площадкой текучести. ,

Вернемся к диаграмме растяжения. Криволинейный участок АВ вскоре переходит в почти горизонтальный, начало которого находится в точке С. Этому участку соответствует напряжение от, называемое пределом текучести. На этом участке удлинение нарастает со временем практически без дальнейшего повышения напряжения подобно тому, как это происходит при течении вязкой жидкости. Это продолжается, пока удлинение не достигнет точки D. Горизонтальный участок CD называют площадкой текучести. После точки D напряжение снова начинает увеличиваться с ростом относительного удлинения е. В точке М оно достигает максимального значения 0В, которое называют пределом прочности или временным сопротивлением.

В материалах с хорошо выраженной площадкой текучести на диаграмме напряжение — деформация кривая зависимости активности эмиссии от приложенного напряжения (рис. 115) имеет один максимум, соответствующий пределу текучести материала ат. На кривой зависимости пиковой амплиту-' ды от напряжения имеется три максимума, последний из которых совпадает с пределом прочности ав, и не более двух минимумов, совпадающих обычно с пределом упругости (Ту и текучести. Начальная амплитуда сигналов Uo зависит, в частности, от уровня остаточных напряжений в материале.

Медленный рост коэффициента упрочнения молибдена с понижением температуры наблюдали авторы [184], тогда как в работе [347] обнаружена сложная зависимость скорости упрочнения молибдена в области температур —80—1600 °С. Для вольфрама отмечается даже снижение коэффициента упрочнения с уменьшением температуры [347, 348]. В то же время авторы работы [349] показали, что скорость упрочнения a-Fe, тантала и молибдена возрастает с понижением температуры во всем интервале деформаций за площадкой текучести.

В материалах с хорошо выраженной площадкой текучести на диаграмме напряжение — деформация кривая зависимости активности АЭ от напряжения (рис. 9.25) имеет один максимум, соответствующий пределу текучести материала ат. На кривой зависимости амплитуды от напряжения имеется три максимума, последний из которых совпадает с пределом прочности 0В, и не более двух минимумов, совпадающих обычно с пределом упругости 0у. Начальная амплитуда сигналов зависит, в частности, от уровня остаточных напряжений в материале.

когда введением отличающихся значений масштабного коэффициента для четных и нечетных полуциклов нагружения учитывается анизотропность циклических свойств. Рассматриваемые материалы дают следующие величины Q* : 1,95 (В-96), 1,93 (В-95) и 2,0 (ТС). В некоторых случаях, как например для материалов с площадкой текучести, диаграммы циклического деформирования оказываются не подобными исходной кривой. В таких условиях целесообразно, видимо, осуществлять приведение диаграмм к кривой первого полуцикла. При этом функция / уравнения (2.2.1) заменяется /', определяемой уже не исходной диаграммой деформирования, а диаграммой первого полуцикла

На рис. 2АЛ, а, б показаны диаграммы исходного нагружения при растяжении и сдвиге. Материал не обладает площадкой текучести, за пределами упругости упрочнение близкое к линейному.

Зарождение и начальное распространение пластического течения в ОЦК-металлах (с площадкой текучести) можно представить в следующем виде.

Можно отметить пять характерных точек на диаграмме. Точка / лежит в конце прямолинейного участка. При нагрузках, меньших Рпц, измеряемой отрезком 0 — /', зависимость между силой и удлинением линейная. Точка 3 характерна тем, что при достижении нагрузкой величины Рт, измеряемой отрезком 0 — 3', дальнейшее удлинение образца в некоторых пределах может происходить без увеличения нагрузки. Это явление носит название текучести, и горизонтальный отрезок диаграммы, расположенный непосредственно правее точки 3, называется площадкой текучести. После площадки текучести для дальнейшего увеличения деформации требуется и дальнейшее увеличение растягивающей силы. Материал приобретает снова способность сопротивляться деформации, поэтому участок за площадкой текучести до точки 4 называется участком упрочнения. Точка 4 соответствует максимальной силе, которую способен воспринять образец. После нагрузки Рпч (или иначе Рв), измеренной отрезком О — 4', рост деформации происходит без увеличения и даже при уменьшении силы. В образце, по достижении нагрузкой величины О — 4', вблизи какого-то промежуточного сечения, образуется резкое сужение (рис. 2.18), называемое шейкой, развитие

На рис. 4.29 показана упрощенная диаграмма, иллюстрирующая эффект Баушингера. Диаграмма относится к материалу с неярко выраженной площадкой текучести. Упрощение состоит в аппроксимации криволинейного участка диаграммы выше предела пропорциональности прямой ТС (участок ТС носит название линейного упрочнения). Эффект Баушингера состоит в том, что абсолютное значение напряжения, соответствующего точке

В целях унификации измерения амплитуды сигнала вводится условное понятие «эквивалентная площадь дефекта». Эту площадь оценивают площадью искусственного отражателя, расположенного на той же глубине, что и дефект, и дающего эхо-сигнал той же амплитуды. Измерение эквивалентного размера часто выполняют с помощью тест-образцов. В практике используют следующие виды эталонных отражателей (ГОСТ 14782—86): плоскодонные отверстия (рис. 5. 16, а); боковой цилиндрический (рис. 5.16, б); угловой (рис. 5.16, 0); сегментный (рис. 5.16, г). Эхо-сигнал от дефекта последовательно сравнивают с сигналами от отверстий с плоскими днищами различных значений, изготовленных на той же глубине, что и дефект. Задача сводится к нахождению размера отверстия, от которого отражается эхо-сигнал, равный эхо-сигналу от дефекта.

С помощью образца с большим количеством искусственных дефектов, залегающих на разной глубине, находят более точное значение мертвой зоны. Лучше всего, если эти дефекты — плоскодонные отверстия, тогда можно проверить достижение требуемого уровня фиксации, однако часто используют боковые отверстия. По мере уменьшения глубины залегания дефекта и приближения эхо-сигнала к зондирующему импульсу наблюдают интерференцию этих сигналов. В этом случае сигналы от дефекта и зондирующего импульса различаются достаточно четко, но амплитуда эхосиг-нала изменяется под влиянием «хвоста» зондирующего импульса и ее нельзя использовать как информативный параметр.

В испытательных образцах выполняют плоскодонные отверстия, диаметры которых выбирают из ряда: 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3,5; 5; 8 мм. Расстояния от поверхности ввода до торцов должны составлять 50 % толщины листа для листов толщиной до 60 мм; 25, 50 и 75 % толщины листа для листов толщиной более 60 мм.

Рекомендуется проверять мертвую зону по боковым цилиндрическим отверстиям, просверленным на разных расстояниях от поверхности образца из материала изделия, так как трудно изготовить наклонные плоскодонные отверстия. При контроле стальных изделий для приближенной оценки мертвой зоны используют цилиндрические отверстия диаметром 2 мм на расстояниях 3 и 8 мм от поверхности в СО-2 (см. рис. 2.24). При необходимости изготовляют СОП с отверстиями на других расстояниях от поверхности.

общается, что преобразователь не имеет мертвой зоны. На глубинах 0,5 ... 29,5 мм от поверхности в бета-титане (обладающем высоким уровнем структурных помех) обнаруживаются плоскодонные отверстия диаметром 0,8 мм.

Для приближения к оптимальному закону изменения коэффициента усиления необходимо получать эхосигналы от искусственных отражателей выбранной формы и одинакового размера, расположенных на разной глубине. Это могут быть плоскодонные отверстия, боковые цилиндрические отверстия или донные сигналы (например, ступенчатый образец) в зависимости от выбранного типа отражателя.

Прямой способ определения эквивалентной площади - подбор соответствующего плоскодонного отверстия в СОП. Вместо плоскодонных отверстий можно использовать другие типы отражателей (например, при контроле наклонным преобразователем - сегментные отражатели, зарубки), которые пересчитывают в плоскодонные отверстия с помощью формул акустического тракта. Косвенный, но более удобный способ определения эквивалентной площади - с помощью АРД диаграмм. Если АРД диаграммы для используемого преобразователя нет или контролируется изделие малого диаметра, для которого АРД диаграммы также отсутствуют, приходится изготовлять СОП.

В качестве искусственных отражателей в СОП обычно используют плоскодонные отверстия, ориентированные по оси УЗ-луча. Отражатели изготовляют на разных глубинах, из которых минимальная должна быть равна мертвой зоне применяемого преобразователя, а максимальная - максимальной толщине поковок, подлежащих контролю. Допустимо при-

Искусственными отражателями при контроле продольными и поперечными волнами служат плоскодонные отверстия на глубинах 2 ... 200 мм. Приняты меры, исключающие влияние боковых поверхностей СОП на амплитуду эхосигнала от отверстия. Оптимальная рабочая частота определяется по максимальному отношению амплитуд сигнала от заданного контрольного отражателя, расположенного на максимальном расстоянии от преобразователя, к уровню структурных шумов. Контроль выполняют всеми типами преобразователей: прямыми контролируют толщины > 10 ... 15 мм, PC - толщины

Во время контроля обязательно использование СОП. Кривизна и шероховатость поверхности СОП должны быть как можно ближе к ОК. При контроле прямым преобразователем в качестве искусственных дефектов используют плоскодонные отверстия. Желательно, чтобы неровность поверхности была < 3,7 мкм. Плоскодонные отверстия нужно загерметизировать, чтобы в них не проникала жидкость.

В случае контроля наклонным преобразователем возможно применение нескольких типов СОП с искусственными дефектами. Когда контролируется объект с плоской поверхностью ввода, применяют плоскодонные отверстия под углом 45°. При контроле полых цилиндров плос-