Контроль технологических напряжений в валах машин из высокопрочных конструкционных сталей методом магнитных шумов
Диссертация
Положительное влияние на эксплуатационные и ресурсные характеристики металлоизделий оказывают сжимающие ОН: так, возникающие при некоторых видах обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) напряжения способствуют повышению малоцикловой выносливости конструкционных сталей, износостойкости и сопротивления коррозионной усталости. Сжимающие ОН существенную роль играют в технологии… Читать ещё >
Содержание
- 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА МАГНИТНЫХ ШУМОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ
- 1. 1. Анализ причин разрушения валов машин и пути повышения ресурсов их работы
- 1. 2. Эффект Баркгаузена и комплекс технологических проблем повышения эксплуатационных свойств валов машин
- 1. 3. Анализ физических особенностей контроля с использованием магнитных шумов
- 1. 4. Анализ информативных параметров и проблемы практической реализации метода магнитных шумов
- Выводы
- 2. АНАЛИЗ МАГНИТНЫХ ШУМОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЯХ.,
- 2. 1. Статистическая модель формирования энергетических характеристик магнитных шумов
- 2. 2. Статистическая модель формирования эмиссионных характеристик магнитных шумов
- 2. 3. Прибор «АФС» для контроля методом магнитных шумов
- 2. 4. Исследование взаимосвязи параметров магнитных шумов с уровнем микро- и макронапряжений
- 2. 4. 1. Эксперимент и оборудование
- 2. 4. 2. Исследование зависимости параметров магнитных шумов от уровня микронапряжений
- 2. 4. 3. Исследование зависимости параметров магнитных шумов от уровня макронапряжений
- 2. 4. 4. Исследование зависимости параметров магнитных шумов от остаточных деформаций
- 3. 1. Оценка остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании валов
- 3. 2. Контроль режимов и параметров упрочнения стали при поверхностном пластическом деформировании
- 3. 3. Разработка методики контроля технологических напряжений и качества упрочнения торбионных валов
- 4. 1. Первичные преобразователи и методика градуировки магнитошумового прибора для контроля механических напряжений
- 4. 2. Компьютеризированная система магнитошумового контроля механических напряжений
- 4. 2. 1. Описание блока измерения и связи с ЭВМ
- 4. 2. 2. Описание алгоритма работы блока измерения и связи с компьютером
- 4. 2. 3. Методический пример адаптивной системы управления алмазным выглаживанием торсионных валов с использованием магнитных шумов.'
Список литературы
- Неразрушающий контроль / п. ред. Клюева В. В. // справочник т. 6.-М.: Машиностроение, 2004. — 827с.
- Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. — М.: Машиностроение, 1978.- 184с.
- Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. -М.: Наука, 1983. -280с.
- Ящерецин П.И., Скорынин Ю. В. Технологическая и эксплуатационная наследственность и ее влияние на долговечность машин. -Минск: Наука и техника, 1978. 119с.
- Барсуков В.К. Исследование преобразователей, основанных на эффекте Баркгаузена, и их применение в неразрушающем контроле. — Кандидатская диссертация. Ижевск: 1979. — 249с.
- Венгринович B.JI. Развитие теории эффекта Баркгаузена и разработка средств неразрушающего контроля и диагностики поверхностных слоев металлических материалов. Докторская диссертация. — Минск: 1990. -440с.
- Бартон И., Кузенбергер Г. Оценка остаточных напряжений в деталях газотурбинных двигателей по характеру баркгаузеновского шума // Труды американского общества инженеров. — сер. А: «Энергетические машины и установки», № 4, 1974, с.23−33.
- Вишняков Я. Д., Пискарев В. Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1989, с. 254.
- Колачевский H.H. Флуктуационные процессы в ферромагнитных материалах. М.: Наука, 1985. -184с.
- Попова В.В. Разработка элементов теории, методов и средств, основанных на эффекте Баркгаузена, с целью контроля структурных и физико-механических свойств ферромагнитных изделий машиностроения. -Докторская диссертация. Ростов-на-Дону: 1991. -298 с.
- Горкунов Э.С., Драгошанский Ю. Н., Миховский М. Эффект Баркгаузена и его использование в структуроскопии // Дефектоскопия, 1999, № 6, с. 3−24 (обзор 1), № 7, с.3−33 (Обзор 2), № 8, с. 3−26 (обзор 3).
- Васильев В.М., Дегтярев А. П. и др. Некоторые вопросы расчета и синтеза индукционных преобразователей для регистрации скачков Баркгаузена // Дефектоскопия, 1986, № 2, с. 73−83.
- Малышев B.C. Исследование эффекта Баркгаузена и разработка метода контроля качества упрочнения поверхностным пластическим деформированием изделий из конструкционных сталей. Кандидатская диссертация. — М .: 1982. -177 с.
- Штин A.A. Исследование преобразователей, основанных на эффекте Баркгаузена и их применение для контроля усилий. -Кандидатская диссертация. -М.: 1983. -176 с.
- Кузнецов Н.С. Применение метода магнитных шумов для определения напряженного состояния ферромагнитных материалов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 1992, № 2, с. 14−16.
- Кулеев В.Г., Горкунов Э. С. Механизм влияния внутренних напряжений на коэрцитивную силу ферромагнитных сталей // Дефектоскопия, 1997, № 11,с.З-19.
- Михеев М.Н., Горкунов Э. С. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля. -М.: Наука, 1993. -250с.
- Александров В.Г. Контроль технических неисправностей самолётов и вертолётов.- М.: Машиностроение, 1981.- 138 с.
- Ломаев Г. В. Исследование метода эффекта Баркгаузена и его применение в измерениях, автоматике и контроле материалов и окружающей среды. Докторская диссертация. — Ижевск: 1998.
- Сысоева B.C., Чумак Г. А. Высокопрочные торсионные валы гусеничных машин. М.: ЦНИИ Информации, 1980. — 152с.
- Кобрин М.М., Дехтяр Л. И. Определение внутренних напряжений в цилиндрических деталях. М.: Машиностроение, 1965.
- Рыковский Б.П., Смирнов В. А., Щетинин Г. М. Местное упрочнение деталей поверхностным наклепом.- М.: Машиностроение, 1985.- 151 с.
- Технологические остаточные напряжения. /Под ред. А.В.Подзея/ -М.: Машиностроение, 1973.- 216с.
- Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машиностроение. 1963. -232с. '
- Вагин A.B. Контроль макронапряжений в изделиях и высокопрочных конструкционных сталей метом эффекта Баркгаузена. — Кандидатская диссертация. Москва: 1990, -219с.
- Лопатин М.В. Разработка методов и средств контроля напряженного состояния конструкционных сталей на основе использования магнитного и акустического проявлений эффекта Баркгаузена. Кандидатская диссертация. — Москва: 1987, -150с.
- Кудрявцев И.В. Современное состояние и перспективы развития методов повышения прочности и долговечности деталей машин ППД. «Вестник машиностроения», 1970, N1, с. 9−13-' 1972, N1, с.35- 38. ¦S
- Дальский A.M. 'Технологическое обеспечение надежности-^ высокопрочных деталей машин. М.: Машиностроение, 1975.- 229с.
- Barton J.R., Kuzenberger F.N. Residual stress in gas turbine engine components from Barkhausen noise analysis // Trans. Adme, Ser A., 1974., № 4, pp. 23−33 .
- Bolin L. A model for estimating the signal from an acoustic emission source // Ultrasonics, 1979., № 3, pp. 67−70.
- Bose M.S.C. A study of fatigue in ferromagnetic materials using a magnetic histeresis technique //NDT International, 1986., v.19, № 2, pp.83−87.
- Karjalainen L-P., Moilanen M. Detection of plastic deformation during fatigue of mild steel by the measurement of Barkhausen noise // NDT International, 1979., v.12, № 2, pp. 51 -55.
- Kaijalainen L-P., Moilanen M., Rautiaho R. Influence of tensile and Cyclic loading upon Barkhausen noise in a mild steel // Materials Evaluation, 1979., v.57, № 9, pp.45−51.
- McClure J.C., Jr., Schroder K. The magnetic Barkhausen effect // CRC Crit. Revs., Solid State S., 1976., v.6, N 1, pp. 45−78.
- Ono K., Shibata M. Magnetomechanical acoustic emission of iron and steel // Materials Evaluation, 1980., v. 38, N 1, pp. 55−61.
- Ono K., Shibata M. Magnetomechanical Acoustic emission for residual stress and prior strain determination // In «Advances in acoustic emission», ed’s by H.L.Dunegan and W.E. Harnman, Dunhart Publ., Knoxville, pp. 154−174.
- Rautiano R., Karjalainen P., Moilanen M. Coercivity and power spectrum of Barkhausen noise in structural steels // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1986., v. 61, pp. 183−192.
- Shibata M., Ono K. Magnetomechanical acoustic emission a new method for nondestructive stress measurement // NDT International, 1981., v. 14, N 5, pp. 227−232.
- Tiitto S. On influence of microstructure on magnetization transition in steel // Acta Politechnica Scandinavica. Applide Physica Series, № 119, Helsinki: 1977.-80 pp.
- Willmann W. Untersuchungen zur mestechischen ausnutzung des magnetischen Barkhausen effect // Metallkunde, 1969., BI36, pp. 3−95.
- Иванов A.A. К статической теории скачков намагниченности // Физика металлов и металловедение, 38, вып. 2, 1976. -203с.
- Мишин Д.Д., Марьин Г. А. Дислокационная теория потерь энергии в ферромагнетиках //Известия ВУЗов. Физика, вып.7, 1972. -67с.
- Шатерников В.Е., Д§ гтерев А.П., Филинов В. В., Соколик А. И. К вопросу учета токовихревого эффекта в магнитошумовом контроле // Сб.: «Неразрушающие физические методы и средства контроля материалов и изделий». Ижевск: 1981, с.50−51.
- Пустынников В.Г., Васильев В. М. Влияние упругой и пластической деформации стальных образцов на спектр магнитных шумов // Дефектоскопия,№ 5, 1973, 126- 129 с.
- Москвин В.Н. Исследование и разработка неразрушающего метода контроля наводороживания изделий из ферромагнитных металлов. -Кандидатская диссертация. Томск, ТПИ, 1976. -168 с.
- Ланцош К. Практические методы прикладного анализа. М.: Физматгиз, 1961. -160с.
- Демидович Б.П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. -М., 1971. -230с.
- Рытов С.М. Введение в статистическую радиотехнику. Часть 1 -случайные процессы. М.: Наука, 1976, -494с.
- Горкунов Э.С., Сомова В. М. Распределение критических полей в термически обработанных конструкционных сталях // Дефектоскопия, 1987. № 12, с. 37−44.
- Вонсовский С.В. Современное учение о ферромагнетизме. М.: ГИТТЛ, 1952, -440 с.
- Pfeffer К.-Н. Zur Theorie der Koerzzzitivfeldstarke und Anfangssuszeptibilitat // Phus. Stat. Sol. 9, 1967., v. 19, pp. 735−749.
- Kronmuller H. Statistical theori of Rayleigh’s law // Physic, 1970., 30 Bd. Heft l, pp. 9−13.
- Акулов H.C. Ферромагнетизм. M.: Гостехиздат, 1939. -149c.
- Браун У.Ф. Микромагнетизм. M.: Наука, 1979. -180с.
- Рейф Ф. Статистическая физика. М.: Наука, 1972. -352с.
- Мишин Д.Д. Магнитные материалы. М.: Высшая школа, 1981.353с.
- Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей ППД. Справочник,-М.: Машиностроение, 1987, — 327 с.
- Петросов В.В. Гидродробеструйное упрочнение деталей и инструмента,— М.: Машиностроение, 1977, — 165 с.
- Анисимова И.В., Радецкая Э. М., Фишеров И. В. Поверхностный наклеп высокопрочных материалов— М.: ВИАМ, 1971, — 207 с.
- Кудрявцев И.В., Грудская P.E. Новые способы поверхностного пластического деформирования. Машиностроитель, 1984, N 7.-е. 28−2R-
- Рудницкий М.М. К оценке влияния остаточных напряжений и упрочнения поверхностного слоя нам усталостную прочность деталей // Проблемы прочности, 1981, N 10, — с. 27−33.
- Филинов В.В., Чеклетов В. Д., Кесоян И. П. О состоянии развития метода контроля по шумам Баркгаузена // Материалы Всесоюзной конференции
- Электромагнитные методы контроля качества материалов и изделий". Омск: 1983, с.15−18.
- Добнер Б.А., Лещенко И. Г., Филинов В. В., Колмогорова Т. Ф. Исследование напряженных состояний в конструкционных сталях методом магнитного шума // В кн.: Эффект Баркгаузена и его использование в технике. — Ижевск: 1977, с. 140−144.
- Филинов В.В., Шатерников В. Е., Соколик А. И. К вопросу анализа погрешностей в магнитошумовом контроле // Тезисы докладов областной конференции по неразрушающим методам контроля. Братск: 1982, с. 79.
- Шатерников В.Е., Соколик А. И., Филинов В. В. Повышение точности контроля методом эффекта Баркгаузена // Тезисы докладов X Всесоюзной конференции «Неразрушающие физические методы и средства контроля». -Львов-Москва: 1984, с. 109.
- Филинов В.В., Соколик А. И., Шатерников В. Е., Штин A.A. Магнитный структуроскоп, основанный на ' эффекте Баркгаузена // Дефектоскопия, 1985, № 12, с. 21−25. .
- Филинов. В.В., Шатерников В. Е., Соколик А. И., Влияние поверхностного пластического деформирования стальных изделий на параметры эффекта Баркгаузена // Дефектоскопия, 1986, № 6, с. 37−40.
- Лопатин М.В., Филинов В. В. Прибор АФС-3 для измерения текущих параметров эффекта Баркгаузена // Приборы и техника эксперимента, 1987, № 1, С. 236.
- V.Filinov, V.Shaternikov. Testing of Shot Blasting Regimes and Metal product Surface Hardening Parameters by Barkhausen Effect Method // 3-d Intern. Confer, on Shot Peening, Garmisch Partenkirchen, GERMANY, 1987., pp.407−413.159
- V.Filinov, V.Shaternikov. Testing of the regimes and parameters of the surface hardening of metal products by the method of Barkhausen’s effect // 6-th Intern. Conference on nondestructive testing methods: Strasburg FRANCE, 1986., pp.461−468.
- Плешаков B.B., Филинов B.B., Соколик А. И. Оценка уровня накопления усталостных повреждений в поверхностном слое высокопрочных сталей // Проблемы прочности, 1987, № 6, с. 78−81.
- Шатерников В.Е., Филинов В. В., Карпов A.B. Магнитные и акустические шумы перемагничивания при деформации ферромагнитных материалов // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по акустической эмиссии. Кишинев: 1987, с. 8.
- V.Shaternikov, V.Filinov. Barkhausen — effect und Kontrolle von parameter der oberflachenverfestigung // 6-th Inter. Conf. Rationalisierung im maschinenban durch Schlusseltechnologien. — ZWICKAU — CERMANY, 1989, p.91−98.
- Карпов A.B., Филинов B.B. Применение магнитошумового метода для контроля напряженного состояния изделий // Современные физические методы и средства неразрушающего контроля. Сб. М.: МДНТП, 1988, с. 8387.
- Филинов В.В. Анализатор ферромагнитной структуры АФС-ЗМ для контроля физико-механических свойств металлоизделий // Сб. «Научно-технические достижения» ВИМИ. М.: 1988, с. 43−46.
- Филинов В.В., Резников Ю. А., Вагин A.B., Карпов A.B. Исследование метода эффекта Баркгаузена для контроля напряжения вмартенситностареющих сталях // Материалы школы-семинара «эффект Баркгаузена и его использование в технике». Ижевск: 1989, с. 97 -101.
- Филинов В.В., Резников Ю. А., Вагин А. В., Кузнецов Н. С. Опыт применения метода эффекта Баркгаузена для контроля напряженного состояния деталей из высокопрочной стали // Дефектоскопия, 1992, № 5, с. 17−20.
- Филинов В.В., Мерзляков Ю. Н. К вопросу контроля параметров проводящих покрытий с использованием эффекта Баркгаузена // Сб. «Эффект Баркгаузена и аналогичные физические явления». Материалы Международной школы-семинара. Ижевск: 1995, с. 165−172.
- Плешаков В.В., Филщюв В. В., Шатерников В. Е. Магнитошумовой контроль технологических напряжений. Москва — ИНТС.: 1995, -155с.
- Филинов В.В. О возможности контроля напряжений в углеродистых сталях по магнитным и акустическим шумам перемагничивания // Труды межвузовской конференции «Фундаментальные основы создания наукоемких и высокотехнологичных приборов. Москва: 1997, -167с.
- Филинов В.В. Применение эффекта Баркгаузена для контроля напряженного состояния деталей из высокопрочной стали. Там же,.с. 168
- Захаров В.А., Боровкова М. А., Кошарова В. А., Мужицкий В. Ф. Влияние внешних напряжений на коэрцитивную силу углеродистых сталей // Дефектоскопия, 1992, № 1, с. 41−46.
- Кузнецов Н.С. Развитие теории, создание способов, средств и технологии неразрушающего контроля прочности и герметичности изделий на основе регистрации акустических магнитных шумов. Докторская диссертация. -М., 1998,-300с.
- Плешаков В.В. Методика построения регрессионных моделей на ЭВМ. Выпуск № 4165, — УГКВВС, 1978, -212с.
- Аронов А.Я. Пути статического решения метрических задач многопараметрового электромагнитного неразрушающего контроля // Дефектоскопия, 1984, № 5, с. 71−76(часть I), Дефектоскопия, 1984, 5, с. 86−81 (часть II).
- Плешаков B.B. Методические указания по моделированию процессов на ЭВМ. -№ 2301/04,05 М.: ВЗМИ, 1983, -32с.
- V. Filinov, V. Shaternikov. Testing of Hardening Parameters of Metal Products Undex Plastic Deformation Barkhausen’s Effect // 15th World conference NDT, Roma ITALY, 2000, № 431, 5p.
- Филинов B.B. Методические основы контроля напряженного состояния металлоизделий на основе использования магнитных и магнитоакустических шумов перемагничивания // Контроль. Диагностика, 2000, № 11, с. 16−19.
- Дубов A.A. и др. Опыт контроля напряженно-деформированного состояния газопроводов // Контроль. Диагностика, 2002, № 4, с. 53−56.
- Филинов В.В. Методы и приборы контроля механических напряжений на основе использования магнитно-акустических шумов. — М.: Машиностроение, 2000, -154с.
- Филинов В.В., Шатерников В. Е., Рукавишников И. В., Народицкий A.M., Плешаков В. В., Ковалев Д. А. Применение метода магнитных шумов для контроля технологических напряжений // Контроль. Диагностика. 2005, № 3, с. 17−23.
- Ковалев Д.А., Филинов В. В., Рогов A.A. Контроль технологических напряжений. // Материалы VII Международной конференции
- Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права». Приборостроение. Москва, 2004. — с. 69−76.
- Ковалев Д.А. Контроль технологических напряжений в торсионных валах магнитошумовым методом. // Межвузовский сборник «Приборостроение». М.: МГАПИ, 2004. — с. 112−119.
- Ковалёв Д.А., Филинов В. В. Алгоритмы контроля механических напряжений на основе использования магнитных и акустических шумов перемагничивания. // Вестник МГАПИ. Москва, 2005. — С. 84 — 91.