No abstract

No abstract

Описывается многоцикловая усталостная нагрузка (до 140000 циклов) на прутки из стали 45. Для испытаний изготовлены 8 прутков, 7 из которых прошли разные виды термической обработки (нормализацию, закалку и отпуск). Усталостное нагружение прутков осуществлялось путем консольного изгиба с вращением. Момент изгиба для прутка был выбран в размере 54 Н/м, что позволило подобрать напряжение, равное 0,6s0,2 материала. Скорости ультразвуковых волн и габаритные размеры прутков измерялись через каждые 48000 циклов. Для измерения скоростей волн использовался зеркально-теневой электромагнитно-акустический метод многократных отражений с применением дефектоскопа ДЭМА, который имеет проходной и накладной преобразователи со специальными системами подмагничивания. Результаты измерений приведены на рисунках в виде зависимости влияния циклического нагружения на скорость сдвиговых и рэлеевских волн в прутках разной термообработки. Основные изменения скорости происходят в прутках, прошедших средний отпуск 400–500 °С. Скорость сдвиговой волны максимально падает при отпуске 450 °С, а скорость рэлеевской волны – при отпуске 500 °С. При остальных видах термической обработки заметных изменений скорости не наблюдается, требуется увеличение количества циклов нагрузки.

В статье обсуждаются вопросы возможности оценки структурного состояния после разных видов и режимов термической обработки прутков из стали 45 по результатам измерения скорости рэлеевской волны с использованием метода многократной тени. Для обеспечения разработанной методики использован дефектоскоп ДЭМА и специальный накладной электромагнитно-акустический (ЭМА) преобразователь с системой подмагничивания. Преобразователь обеспечивает возбуждение и прием рэлеевских волн, распространяющихся по окружности прутка. Исследованы образцы прутков в состояниях поставки, отжига, нормализации, закалки и отпуска. Для качественного измерения скоростей рэлеевских волн измерены диаметры прутков с точностью 0,01 мм. Представлены результаты изменения скорости рэлеевской волны в прутках при всех режимах термической обработки. В состоянии поставки скорость рэлеевской волны в прутке составила 3017 м/с. Скорость рэлеевской волны в прутке после закалки упала до 2995 м/с. После нормализации скорость рэлеевской волны увеличилась до 3049 м/с. Постепенное увеличение температуры отпуска приводит к увеличению скорости волны. Полученные экспериментальные данные показывают, что отпуск при температуре 600 °С и нормализация при 850 °С увеличивают скорость распространения рэлеевской волны в прутке на 55 м/с относительно закалки без отпуска, что свидетельствует о схожих структурных состояниях в поверхностных слоях образцов.

No abstract