超声二次底波法检测20Cr1Mo1VTiB紧固件晶粒级别的研究

摘要

基于材质晶粒粗大对超声波散射衰减原理,使用A型脉冲超声波反射法对材质为20Cr1 Mo1 VTiB紧固件Ⅰ类(晶粒级别1、2级)、Ⅱ类(晶粒级别3、4级)和Ⅲ类(晶粒级别5级)晶粒级别的检测进行了试验研究.试验结果表明:各晶粒级别对超声波的散射衰减影响显著.当使用同一型号探头,且一次底波高为满刻度80％时,其超声二次底波之间的非线性差值关系为:(1)Ⅰ类与Ⅲ类紧固件相比,二次底波波高平均值低约7.6％ ～28.1％,波幅值平均值低约10.6～15.8dB;(2)Ⅱ类和Ⅲ类紧固件相比,二次底波波高平均值低约6.7％～9.4％,波幅值平均值低约4 dB～5.6dB;(3)各类紧固件对超声波散射衰减随探头频率的增加而增大,当探头频率为5MHz、10MHz时,粗晶紧固件对超声波的衰减现象更为明显.该方法在国内首次提出,为检测材质为20Cr1Mo1VTiB紧固件晶粒级别开发了一种高效、便捷、准确、表面无破损的新方法,弥补了传统金相法检测紧固件晶粒级别的不足.