Особливості ультразвукового контролю за зміною властивостей зразків матеріалу до і після прокатки

Abstract

Розглянуто задачу забезпечення достовірності та інформативності контролю властивостей матеріалу за результатами ультразвукових вимірювань в зразках у вигляді товстих стрижнів, у яких змінюються геометричні розміри після прокатки. Задача виникає в порошковій металургії при відпрацюванні технології створення матеріалів із заданими властивостями, яка включає в себе на одній із стадій прокатку. На прикладі зразків зі сплавів алюмінію і заліза проведено аналіз закономірностей формування та зміни акустичного поля в цих зразках. Відзначено, що істотним фактором, який впливає на ці закономірності є ефект трансформації пружних хвиль на поверхні зразка. Не урахування цього ефекту може призвести до промахів при ультразвукових вимірюваннях і, як наслідок, – до недостовірності відображення динаміки змін властивостей матеріалу при зміні розмірів зразка. Для підвищення інформативності контролю необхідно адаптувати зондувальний сигнал і обробку приймального сигналу до особливостей формування акустичного поля.

The problem of providing reliability and informativeness of inspection on the changes in material properties based on the ultrasonic measurements in the samples in the form of thick bars which change their geometric dimensions after rolling is considered. The problem appears in powder metallurgy in the course of developing the technology for creation of the material with given properties including rolling at one of the stages. As an example, the samples made from aluminum alloys and steel are taken and the peculiarities of formation and changes of acoustic field in such samples are analysed. It is noticed that the significant factor affecting the peculiarities is effect of elastic wave transformation on the sample surface. If the effect is not considered, measurement miss at ultrasonic measurements may appear and, as a result, inaccurate display of dynamics of material property changes with changing the sample dimensions may be obtained. To improve informativeness of inspection, it is necessary to adapt a probing signal and receiving signal processing to the peculiarities of acoustic field formation.