Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НОВЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, ОСНОВАННЫХ НА ПРИМЕНЕНИИ АКУСТИЧЕСКИХ ГИПЕРВОЛН




T,час

ХГНМАЮ

D, мкм

Кустов А.И., Мигель И.А.

АМД-ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

Воронежский государственный педагогический университет, Россия Военный авиационный инженерный университет, Воронеж, Россия akvor@yandex.ru

 

Настоящая работа посвящена изучению упруго-механических характеристик твердотельных материалов и определению их зависимостей от внешних воздейст- вий с помощью САМ. Оценка параметров материала, его свойств проводилась как по акустомикроскопическим изображениям, так и по значениям скорости ПАВ в образце или уровню их затухания (ÄV/V%).

На рис. 1 представлены результаты анализа с помощью САМ размеров зерна стали от времени цементации. Рис.2 демонстрирует зависимость скорости ПАВ от времени цементации. В данном случае не требуется визуализации структуры мате- риала, а можно непосредственно из графической зависимости рассчитывать dЗ по величине uR.


80




v .103 м/с

R
3100


 

 

0 5 10 15 20


 

t,час


0 10 20 30 40 50

Рис. 1.Зависимости размера зерна (D,мкм)

от времени цементации (20ХГНМАЮ)


Рис. 2.Зависимость скорости ПАВ в ст. 30ХГТ от времени цементации


 

è,%y = 8E-07x3 - 0,0034x2 + 30 4,6498x - 2069,1 25 R² = 0,8983 1200 1400 1600T отж.,К
Рис. 3 демонстрирует возможность изучения с помощью САМ зависимости пористости материала от температур отжига. Найденная таким образом суммарная пористость образцов в зависимости от температур синтеза и отжига лежала в пре- делах от 5–12 до 35–40 %. Оценка размера зерна керамики по акустическому сним- ку дает величины 5–12 мкм, что соответствует средним размерам зерна, опреде- ленным другими методами (например, оптическими). Полученная эксперимен- тальная кривая и её анализ с помощью тренда позволяют выбирать оптимальные для достижения характерных значений q% температуры отжига. Для представлен- ной на рис.3 зависимости эти температуры составляют 1550–1570 К. Результаты измерений для ЦТС-22 представлены на рис.4.

 


õ .,м/сy = 9E-10x5 - 6E-06x4 + 0,0177x3 - R2600 25,145x2 + 17801x - 5E+06 2550 R² = 0,9076 1200 1300 1400 1500 1600 1700 T ., К
Рис. 3. Зависимость пористости ЦТС-22

от Тотж


Рис. 4.Зависимость uR от Тотж в ЦТС-22.


Кустов А.И.*, Мигель И.А.

*Воронежский государственный педагогический университет, Россия Военный авиационный инженерный университет, Воронеж, Россия akvor@yandex.ru

 



Решение задачи исследования связи физико-механических характеристик мате- риалов и параметров их структуры осуществлялось по двум основным направлени- ям – контроля структурного строения и измерения физико-механических характе- ристик. Инструментом исследования являлся сканирующий акустический микро- скоп (САМ) [1]. В качестве характеристик были выбраны количество, форма и размер неоднородностей в растре, величина дисперсии (Du). Выявление набора характерных параметров позволяло судить о степени предельности состояния материала [2].


 

 

                 
                 
                 
                 
        y = 21,6 35x + 421 ,27
          R2 = 0,8  

 

 

Рис. 1.Зависимость предела текучести от размера зерна стали 15Х2НМФА

 
 

Рис. 2. Дисперсия скорости ПАВ в ст.


Одной из целей нашей работы было определение прочностных харак- теристик. В качестве критерия прочно- сти был выбран условный предел теку- чести s02. Прочность оценивалась как в режиме визуализации, так и по V(Z)– кривым. Первый метод предполагал визуальное измерение размера зерна материала с параллельной оценкой величины s02стандартными метода- ми. Затем использовалось уравнение Холла–Петча, из которого для различ- ных экспериментальных точек рассчи- тывались значения s0и k. По экспе- риментальной кривой определяли s02для выбранных значений . Получен- ная экспериментальная кривая пред- ставлена на рис.1. Второй метод за-


09Г2С


ключался в измерении величин


uR ,


расчете модулей Е и G. Сравнение полученных зависимостей позволяет сделать


вывод о том, что измеряя uR


можно просто и надежно оценивать значения


s0,2 .


д
При использовании же V(Z) – кривых ( g = 0,29, r =7840 кг/м3, u


= 1483 м/с ) для


d
1/ 2

З


= 7 мм


-1/2


получили


s0,2 = 560 МПа. Одну из ведущих ролей при оценке физи-


ческих свойств играет степень их однородности. В процессе исследований рассчи- тывали дисперсию uR горячекатаной стали 09Г2С. На рис.2 представлены резуль- таты анализа дисперсии для поперечного направления и Т~ 880оС. Значение дис- персии составило ~27,5. Для продольного направления дисперсия равняется 94,3.

 

1. Briggs // Acoustic microscopy – Oxford, UK, - Clarendon Press – 1992-58 p.

2. Kystov A.I., Migel I.A. // NATO Security through Science Series. Springer. 2007. p.451-458.





Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 10; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.166.191.100
Генерация страницы за: 0.089 сек.