Регистрация / Вход
Прислать материал

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ЗАРОЖДЕНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТРЕЩИН ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ ОБРАЗЦОВ ЛИТОЙ СТАЛИ 20ГЛ В СОСТОЯНИИ РАЗНОЙ ПРОЧНОСТИ

ФИО
Садыков Салим Исмятович
Электронная почта
8b797e4sadykovsalim@mail.ru
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Металловедения и физики прочности
ФИО научного руководителя
Ханжин Владислав Георгиевич , кандидат физико-математических наук
Академическая группа
МТ-12-1
Наименование тезиса
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ЗАРОЖДЕНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТРЕЩИН ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ МАЛОГАБАРИТНЫХ ОБРАЗЦОВ ЛИТОЙ СТАЛИ 20ГЛ В СОСТОЯНИИ РАЗНОЙ ПРОЧНОСТИ
Тезис

В работе методом акустической эмиссии (АЭ) регистрировались стадии разрушения при распространении трещины в глубь балочных образцов литой стали 20ГЛ в состоянии разной прочности, вырезанных из боковых рам тележки железнодорожного вагона. Прочность задавалась нормализацией рамы и последующей объемно-поверхностной закалкой (ОПЗ).  Нормализация включала выдержку при 930–960 ºС в течение 2 ч, охлаждение на воздухе. Последующая ОПЗ состояла из нагрева нормализованной рамы в электропечи до 950–970 ºС в течение 40 мин, выдержки в течение 60 мин и охлаждения до 20–30 ºС со скоростью 800 град/с быстродвижущимся потоком воды (продолжительность охлаждения 2 мин). Из рам вырезались заготовки. Вырезанные из рам заготовки образцов шлифовались с пяти сторон до получения балочных образцов размером 17х19х170мм. Она из сторон образца сохраняла исходную шероховатость наружной поверхности продольной балки боковой рамы для наблюдения зарождения здесь поверхностной трещины при изгибе образца.  Образцы нагружали трехточечным изгибом на базе 100мм на универсальной испытательной машине Instron150LX со скоростью 0.5мм/мин с цифровой записью «нагрузка – прогиб». Зарождение поверхностной трещины от растягивающих напряжений на нешлифованной стороне образца с исходной шероховатостью поверхности рамы регистрировались по сигналам АЭ. Регистрируемый параметр АЭ – пиковые амплитуды сигналов (Vp). Сигналы АЭ при изгибе образцов детектировались на полированной боковой поверхности образца через слой глицерина пьезодатчиками в динамическом диапазоне 40дБ в одном измерении. Запись сигналов осуществлялась через контроллер модульной компьютерной платформы PXI-1042Q с частотной дискретизацией до 10 МГц.  В образцах стали после нормализации при появлении поверхностной трещины регистрируются 3 импульса амплитудой Vp~0.5…1.5В при нагрузке 12…14кН. Первые крупные импульсы АЭ (амплитудой от 3…6 В) от образования трещин в стали после ОПЗ регистрировались при нагрузке от 20 до 28 кН (прогиб  0,8…1.2 мм). При первом скачке после образования трещина проскакивает на глубину 0.4мм в нормализованном состоянии и  0.6мм после ОПЗ. Стадия стабильного роста трещины, по измерениям АЭ, в образцах после нормализации начинается при нагрузке 15…16кН при прогибе 6…7мм, а в образцах после ОПЗ только при 52…55кН и прогибе 8…9мм, продолжаясь скачками при спаде нагрузки.

 

Научный руководитель – к.ф.-м.н. Ханжин Владислав Георгиевич