Разработка способа оценки степени наводороживания титанового сплава ВТ1-0 акустическим методом
- Авторы: Хлыбов А.А.1, Углов А.Л.1, Рябов Д.А.1
-
Учреждения:
- Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
- Выпуск: № 8 (2024)
- Страницы: 3-20
- Раздел: Акустические методы
- URL: https://snv63.ru/0130-3082/article/view/649313
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0130308224080015
- ID: 649313
Цитировать
Аннотация
Исследованы возможности применения неразрушающего акустического метода для определения степени наводороживания титанового сплава ВТ1-0. Проанализированы особенности использования различных акустических параметров для построения расчетно-экспериментальных способов определения пористости титанового сплава на различных этапах его наводороживания. Проанализированы источники погрешностей предлагаемых способов, границы их применимости, а также требования к аппаратно-программным средствам их реализации. Результаты акустических измерений, проведенных на образцах из сплава ВТ1-0, сопоставлены с представлениями о закономерностях его структурных изменений в процессе наводороживания. Показана возможность создания на базе полученных экспериментальных данных инженерных алгоритмов оценки состояния материала изделий, подвергаемых наводороживанию, с целью недопущения опасной деградации его эксплуатационных свойств.
Ключевые слова
Об авторах
А. А. Хлыбов
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Автор, ответственный за переписку.
Email: hlybov_52@mail.ru
Россия, Нижний Новгород
А. Л. Углов
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Email: hlybov_52@mail.ru
Россия, Нижний Новгород
Д. А. Рябов
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева
Email: riabov.da@nntu.ru
Россия, Нижний Новгород
Список литературы
- Khlybov A.A., Ryabov D.A., Shishulin D.N., Pichkov S.N. Physical Acoustics Methods for Assessing Hydrogen Embrittlement in PT-7M Grade Titanium Alloy // Inorganic Materials: Applied Research. 2023. V. 14. No. 1. P. 164—171. doi: 10.1134/S2075113323010173
- Щур Д.В., Загинайченко С.Ю., Везироглу А., Везироглу Т.Н., Золотаренко А.Д., Габдуллин М.Т., Рамазанов Т.С., Золотаренко А.Д., Золотаренко А.Д. Oсобенности изучения систем атомарный водород—металл // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2019. № 13—15. С. 62—87.
- Laadel Nour-Eddine, Mansori Mohamed El, Kang Nan, Marlin Samuel, Boussant-Roux Yves. Permeation barriers for hydrogen embrittlement prevention in metals — A review on mechanisms, materials suitability and efficiency // International Journal of Hydrogen Energy. 2022. V. 47. Is. 76. P. 32707—32731.
- Верховский А.Е., Гаджиев К.Г., Уртенов Д.С., Гаджиев Д.К. Влияние наводороживания и температуры на служебные характеристики титанового сплава // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 1 (103). С. 57—60.
- Кантюков Р.Р., Запевалов Д.Н., Вагапов Р.К. Исследование влияния водорода на стали в сероводородсодержащих и других средах на газовых объектах // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2024. № 67 (1). С. 53—64. doi: 10.17073/0368-0797-2024-1-53-64
- Чернов И.П., Черданцев Ю.П., Мамонтов А.П., Панин А.В., Никитенков Н.Н., Лидер А.М., Гаранин Г.В. Неразрушающие методы контроля водородного охрупчивания конструкционных материалов // Альтернативная энергетика и экология. 2009. № 2. С. 15—22.
- Лидер А.М., Ларионов В.В., Гаранин Г.В., Кренинг М.Х. Метод ультразвукового определения водорода в материалах и изделиях на основе титана // Журнал технической физики. 2013. Т. 83. Вып. 9. С. 157—158.
- Полянский В.А., Беляев А.К., Полянский А.М., Третьяков Д.А., Яковлев Ю.А. Водородная хрупкость как результат поверхностных явлений при деформации металлов // Физическая мезомеханика. 2022. Т. 25 (3). С. 27—37.
- Gomes P.M., Domizzi G., Lopez Pumagera M.I., Ruzzante J.E. Characterization of hydrogen concentration in Zircaloy-4 using ultrasonic techniques // Journal of Nuclear Materials. 2006. V. 353. P. 167—176.
- Chunjie Ye., Wenbin Kan, Yongfeng Li, Hongliang Pan. Experimental study of hydrogen embrittlement on AISI 304 stainless steels and Rayleigh wave characterization // Engineering Failure Analysis. 2013. V. 34. P. 228—234.
- Yebo Lu, Wenbin Kan, Hongliang Pan. Effect of hydrogen concentration on the ultrasonic propagation properties in 304 stainless steel / International Conference on Fracture. ICF12. Ottawa. 2009.
- Khlybov A.A., Uglov A.L., Bakiev T.A., Ryabov D.A. Assessment of the degree of damage in structural materials using the parameters of structural acoustic noise // Nondestructive Testing and Evaluation. 2022. V. 38 (2). P. 331—350. doi: 10.1080/10589759.2022.2126470
- Хлыбов А.А., Углов А.Л. Об использовании параметров структурного шума при контроле поверхностными акустическими волнами Рэлея стали 20ГЛ в процессе упругопластического деформирования // Дефектоскопия. 2021. № 7. С. 3—10.
- Качанов В.К., Соколов И.В., Первушин В.В., Тимофеев Д.В. Структуроскопия изделий из полимерных материалов с помощью анализа мгновенного спектра ультразвуковых сигналов // Дефектоскопия. 2019. № 6. С. 3—10.
- Романишин Р.И., Романишин И.М. Оценка рассеянной поврежденности конструкционных материалов // Дефектоскопия. 2019. № 2. С. 25—35.
- Карташев В.Г., Качанов В.К., Соколов И.В., Воронкова Л.В., Концов Р.В. Структурный шум при ультразвуковом контроле изделий из материалов со сложной структурой // Дефектоскопия. 2018. № 1. С. 19—32.
- Романишин Р.И., Романишин И.М. Обработка обратно рассеянного сигнала в ультразвуковом контроле // Дефектоскопия. 2018. № 6. С. 11—16.
- Hirsekorn S., Van Аndel P.W., Netzelmann U. Ultrasonic Methods to Detect and Evaluate Damage in Steel // NDT & E. 1998. 15:6. P. 373—393.
- Han Y.K., Thompson R.B. Ultrasonic backscattering in duplex microstructures: Theory and application to titanium alloys // Metall. Mater. Trans. 1997. A28. P. 91—104.
- Хлыбов А.А., Углов А.Л., Демченко А.А. О спектрально-акустическом способе оценки пористости металлов, полученных методом горячего изостатического прессования // Дефектоскопия. 2022. № 12. С. 3—16.
- Сараев Л.А. К теории упругости микронеоднородных сред, учитывающей стохастические изменения связности составляющих компонентов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2021. № 2. С. 132—143. doi: 10.15593/perm.mech/2021.2.12
- Mishakin V.V., Gonchar A.V., Kurashkin K.V., Klyushnikov V.A., Kachanov M.. On low-cycle fatigue of austenitic steel. Part I: Changes of Poisson’s ratio and elastic anisotropy // International Journal of Engineering Science. 2021. V. 168. P. 103567.
- Kachanov M., Mishakin V.V., Pronina Yu. On low cycle fatigue of austenitic steel. Part II: Extraction of information on microcrack density from a combination of the acoustic and eddy current data // International Journal of Engineering Science. 2021. V. 169. P. 103569.
- Муравьев В.В., Байтеряков А.В. Влияние эксплуатационной грузонапряженности рельсов на акустические структурные шумы // Дефектоскопия. 2016. № 11. С. 50—58.
- Муравьев В.В., Котоломов А.Ю., Байтеряков А.В., Дедов А.И. Определение размера зерна металла по акустическим структурным шумам // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2014. V. 57 (11). С. 65—69. doi: 10.17073/0368-0797-2014-11-65-69.
- Сергиенко Б.А. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2006. 751 с.
- Хэмминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Недра, 1987. 221 с.
- Hayes M. H. Statistical digital signal processing and modeling. John Wiley & Sons, 2009. 624 p.
- Welch P. The use of the fast Fourier transform for the estimation of power spectra: A method based on time averaging over short, modified periodograms // IEEE Trans. Audio Electroacoust. 1967. V. 15. P. 70—73.
Дополнительные файлы
