Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2022, №01



2022 №01 (03)

DOI of Article 10.37434/tdnk2022.01.04

2022 №01 (05)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2022, №1, стор. 39-44

Автоматизований неруйнівний контроль мікроструктури сталевих сплавів на базі багаточастотного вихрострумового методу

Ю.О. Калениченко, В.Г. Баженов, С.C. Рацебарський, О.Г. Калениченко

НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 57. E-mail: yuriykalenychenko@gmail.com

Традиційними та найбільш поширеними методами контролю результатів термічної обробки сталевих сплавів є визначення твердості шляхом вимірювання параметрів відбитка після вдавлювання індентора та кількісна і стереометрична металографія. Ці методи потребують багато часу на здійснення операцій контролю, які виконуються за спеціальною методологією, за якою проводиться візуальне порівняння результатів дослідження зі стандартними шкалами з подальшою статистичною екстраполяцією на всю партію або площину виробу. При цьому якість виконання таких операцій в значній мірі залежить від кваліфікації персоналу, що їх виконує. Представлено застосування автоматизованої розімкненої системи програмного управління багаточастотного вихрострумового неруйнівного контролю як альтернативи до традиційних методів контролю результатів термічної обробки сталевих сплавів. Показано, що при певних параметрах програмування операцій вимірювання спостерігається відповідність між фазовими характеристиками сигналу відгуку 5-ї гармоніки та типом термічної обробки, твердістю, будовою мікроструктури зразків зі сталі марки 40Х. Бібліогр. 28, табл. 1, рис. 5.
Ключові слова:: багаточастотний вихрострумовий неруйнівний контроль, автоматизована розімкнена система, програмне управління, мікроструктура, термічна обробка

Надійшла до редакції 20.12.2021

Список літератури

1. Jialong Shen, Lei Zhou, Will Jacobs, Peter Hunt, Claire Davis (2019) Real-time in-line steel microstructure control through magnetic properties using an EM sensor. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 490, 165504. https:// doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.165504
2. Javier Garcia-Martin, Ruth González-Fernández, Beatriz Calleja-Saenz, Diego Ferreño-Blanco (2020) Measurement of hardness increase for shot-peened austenitic TX304HB stainless steel tubes with electromagnetic Non-Destructive testing. Measurement, 149. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.106925
3. Tomohisa Kanazawa, Masao Hayakawa, Danilo Beltran, Mitsuhiro Yoshimoto, Koya Saito, Youichi Maruyama, Munehisa Uchiyama, Toshihiko Sasaki (2021) Nondestructive Testing of Friction-Fatigued Carburized Martensitic Steel. Materials Transactions, 62(1), 135–138. https://doi.org/10.2320/matertrans.MT-M2020296
4. Fricke, L.V., Barton, S., Maier, H.J. et al. (2021) Control of Heat Treatment of Case-Hardening Steel 18CrNiMo7–6 by Determining the Penetration Depth of Eddy Currents. Met Sci Heat Treat, 62, 716–722. https://doi.org/10.1007/s11041-021-00627-3
5. Yongfeng Song, Xuhui Zi, Yingdong Fu, Xiongbing Li, Chao Chen, Kechao Zhou (2018) Nondestructive testing of additively manufactured material based on ultrasonic scattering measurement. Measurement, 118, 105–112. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.01.020
6. Che-Hua Yang, N. Jeyaprakash, Yu-Wei Hsu (2021) Applicability of non-destructive laser ultrasound and non-linear ultrasonic technique for evaluation of thermally aged CF8 duplex stainless steel. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 193, 104451. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2021.104451
7. Boogaard J., G.M. van Dijk (1989) Non-Destructive Testing, North Holland.
8. Prakash R. (2009) Nondestructive Testing Techniques, New Age Science.
9. Belén Riveiro, Mercedes Solla (2016) Non-Destructive Techniques for the Evaluation of Structures and Infrastructure, CRC Press.
10. Stephen W.B. (2014) Non-Destructive Testing – Theory, Practice and Industrial Applications by Wong B Stephen, Lambert Academic Publishing.
11. Dwivedi, S., Vishwakarma, M., Soni, P., Dwivedi, S., Vishwakarma, M. (2018) Advances and Researches on Non Destructive Testing: A Review. Materials Today: Proceedings, 5, 3690–3698. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.620
12. Aquil Ahmad, Leonard J. Bond (2018) ASM Handbook, Volume 17: Nondestructive Evaluation of Materials, ASM International.
13. Mohammadi J. (2004) NDT Methods Applied to Fatigue Reliability Assessment of Structures, American Society of Civil Engineers.
14. Kaiyu Li, Lei Li, Ping Wang, Jiaqi Liu, Yu Shi, Yang Zhen, Shiyun Dong (2020) A fast and non-destructive method to evaluate yield strength of cold-rolled steel via incremental permeability. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 498, 166087. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.166087
15. Itsaso Artetxe, Fernando Arizti, Ane Martínez-de-Guerenu (2021) Analysis of the voltage drop across the excitation coil for magnetic characterization of skin passed steel samples. Measurement, 17, 109000. https://doi.org/10.1016/j.measurement. 2021.109000
16. Uchanin, V., Ostash, O. (2019) Development of electromagnetic NDT methods for structural integrity assessment, Procedia Structural Integrity, 16, 192–197. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2019.07.040
17. Zhang, S., Ducharne, B., Uchimoto, T., Kita, A., Tene Deffo, Y.A. (2020) Simulation tool for the Eddy current magnetic signature (EC-MS) non-destructive method, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 513, 167221. https://doi. org/10.1016/j.jmmm.2020.167221
18. Dobmann, G., König, C., Hofmann, U., Schneibel, G. (2017) «Development and qualification of the Eddy-Current testing techniques «EC» and «EC+» in combination with Leeb-Hardness-Measurements for detection and verification of hardness spots on heavy steel plates, Badania Nieniszczące i Diagnostyka, 3, 24–31. https://doi.org/10.26357/Bnid.2017.006
19. Herring D. (2016) Vacuum Heat Treatment Volume II: Applications – Equipment – Operation, BNP Media.
20. Dossett J.L. (2020) Practical Heat Treating: Basic Principles, ASM International.
21. (2016) ISO 6508-1:2016 Metallic materials – Rockwell hardness test – Part 1: Test method [Online], Available: https:// www.iso.org/standard/70460.html.
22. (2020) ASTM E18-20 Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials [Online], Available: https:// www.astm.org/e0018-20.html.
23. (2020) ISO 4499-2:2020 Hardmetals – Metallographic determination of microstructure – Part 2: Measurement of WC grain size, Available: https://www.iso.org/ru/standard/74884.html.
24. Kalenychenko, Y., Bazhenov, V., Kalenychenko, A., Koval, V., Ratsebarskiy, S. (2019) Determination of Mechanical Properties of Paramagnetic Materials by Multi-frequency Method. International Journal «NDT Days», II(4).
25. Kondratenko, Y.P., Kuntsevich, V.M., Chikrii, A.A., Gubarev, V.F. (2021) Advanced Control Systems – Theory and Applications, River Publishers, i-xxxiii.
26. Voronov, A.A. (1985) Basic principles of automatic control theory: Special linear and nonlinear systems, Mir Publishers.
27. Dorofeev, A.L., Kazamanov, Yu.G. (1980) Electromagnetic testing. Moscow, Mashinostroenie [in Russian]
28. Kalenychenko O.G., Kalenychenko Yu.O., Rembach O.O. (2018) System for determining the structure of the electromagnetic field and the object material and method for determining the structure of the electromagnetic field and the object material. Patent UA 117542 C2; IPC (2018.01), G01N 27/90 (2006.01), G01N 27/72 (2006.01), G01R 33/00, 10.08.2018.

---

Реклама в цьому номері:

---