D級抽油桿用鋼的超聲無損表征初探.pdf

1、鋼鐵材料是難以替代的傳統(tǒng)材料，應(yīng)用十分廣泛。隨著鋼鐵材料生產(chǎn)的現(xiàn)代化，目前生產(chǎn)的材料已經(jīng)由追求單一組織所帶來的力學(xué)性能向多相復(fù)合組織的綜合性能發(fā)展，以適應(yīng)高速生產(chǎn)并符合現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。眾所周知，鋼鐵材料能夠通過調(diào)整組織來改變其性能，但是鋼材的性能不僅會由于不同批次原料的差異而發(fā)生變化，即使是同一批原料生產(chǎn)出的鋼材也會由于后續(xù)的加工變形等因素的影響而出現(xiàn)個別產(chǎn)品性能的不穩(wěn)定，而且隨著服役時間的延長，其組織狀態(tài)和性能也會發(fā)生改變。

2、 材料的組織與材料性能密切相關(guān)，對于組織的檢測與表征是材料科學(xué)的重要組成部分。與有損檢測手段相比，超聲無損表征與評價因其明顯的優(yōu)越性和潛在的應(yīng)用前景受到材料工作者的關(guān)注。聲學(xué)參量(包括聲速、聲衰減系數(shù)等)是由傳聲介質(zhì)的組織決定的，不同組織狀態(tài)與其聲學(xué)參量有著直接的聯(lián)系。然而，由于材料的多相混合顯微組織之間的差異較小，而且超聲波在其組織中傳播時的散射衰減較大，加上采用傳統(tǒng)的衰減系數(shù)絕對值測量法本身對實(shí)驗條件要求苛刻；而直接測量材料相速度

3、的方法又尚不成熟，且精度不高。在對這種材料進(jìn)行超聲無損表征與評價時，難以反映微觀組織結(jié)構(gòu)之間的細(xì)小差異，為以聲學(xué)參量表征材料的多相混合組織狀態(tài)或性能帶來了困難。 本研究以經(jīng)控軋控冷工藝生產(chǎn)的D級抽油桿用鋼30Mn2SiV為對象，采用超聲波水浸線聚焦脈沖回波檢測技術(shù)，建立了小直徑棒材檢測系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)，獲得了含有不同組織結(jié)構(gòu)信息的樣品超聲回波信號。依據(jù)頻譜分析的原理將采集到的信號在頻域內(nèi)進(jìn)行了功率譜歸一化比較，并借助于譜分析技術(shù)