автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.11, диссертация на тему:Разработка неразрушающего контроля содержания неметаллических включений в рельсовой стали акустическими методами

кандидата технических наук
Бояркин, Евгений Витальевич
город
Новосибирск
год
2000
специальность ВАК РФ
05.02.11
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Разработка неразрушающего контроля содержания неметаллических включений в рельсовой стали акустическими методами»

Автореферат диссертации по теме "Разработка неразрушающего контроля содержания неметаллических включений в рельсовой стали акустическими методами"

На правах рукописи

Бояркин Евгений Витальевич

Разработка неразрушающего контроля содержания неметаллических включений в рельсовой стали акустическими методами

ч '1

05. 02. 11 - Методы контроля и диагностика в машиностроении

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 2000

Работа выполнена в Сибирском государственном университете путей сообщения Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор, академик PAT - В. В. Муравьев

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор - Н. И. Карпущенко .кандидат технических наук, доцент - Б. И. Капранов Ведущее предприятие - Кузнецкий металлургический комбинат

Защита состоится " 25 " февраля 2000 г. в час. на заседании диссертационного совета К 114.02.05 в Сибирском государственном университете путей сообщения по адресу: 630049, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Сибирского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан "25 " января 2000 г. Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор /¿0&€i сое<¿4.VIС.И.Герасимов

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Повышение качества рельсов в немалой степени зависит от способности методов контроля выявлять ^ тонкие дефекты. Контроль структурного состояния материала (содержания неметаллических включений, величины зерна) является важной составляющей технологического процесса, поскольку эти параметры определяют механические свойства и эксплуатационную стойкость изделия. Наиболее актуальным является контроль неметаллических включений в рельсах, так как их повышенное содержание приводит к преждевременному выходу их из строя.

Металлографический метод контроля структурного состояния трудоемок и требует больших материальных затрат. Кроме того, испытания проводятся выборочно и полученные данные не несут в себе характеристику о состоянии каждой единицы продукции. Например, при производстве рельсов контролируются только головные и донные рельсы каждой пятой плавки и по результатам проведенного анализа судят о состоянии всей партии.

Увеличение одиночного выхода рельсов из строя в процессе эксплуатации при одновременном уменьшении объема грузоперевозок говорит об ухудшении качества производимых рельсов. Поэтому необходима разработка новых методов контроля рельсов в процессе их производства. Наиболее перспективным для выходного и эксплуатационного контроля рельсов с целью оценки их технического состояния и эксплуатационной надежности является акустический метод, основанный на определении скорости и' ультразвуковых волн в материале.

Таким образом, разработка и внедрение прецизионных акустических методов контроля качества металла рельсов, его структурного состояния, сплошности и механических характеристик является актуальной задачей.

Цель работы - разработка иеразр\ шаюшего метода контроля содержания неметаллических включений в рельсовой стали и контроля неметаллических шлаковых включений сварных соединений углеродистых сталей.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование влияния загрязнения рельсов первого класса неметаллическими включениями на скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн:

- исследование влияния мешающих факторов при выполнении контроля неметаллических включений рельсовой стали;

- разработка методик контроля неметаллических включений в

V материале акустическими методами.

Методы исследования и достоверность результатов. Решение поставленных в работе задач осуществлялось путем определения скорости ультразвуковых волн в образцах на ударный изгиб. отобранных после испытания рельсов текущего производства.

Определение содержания неметаллических включений и величины наследственного зерна аустенита в рельсовой стали вы-

V поднялось посредством металлографического анализа. Значения прочностных характеристик, ударной вязкости, химический состав брались из результатов заводских испытаний. Измерение твердости выполнялось в лабораторных условиях.

Акустико-эмиссионные испытания качества сварных соединений выполнялось на серповидных подвесках локомотива в условиях депо с использованием системы СЦАД-16.02. Металлографический анализ качества сварных соединений, отобранных по результатам акустико-эмиссионного контроля, выполнялось в лабораторных условиях.

Для обработки экспериментальных данных были использованы методы математической статистики и корреляционного анализа.

Научная новизна:

- впервые установлено, что с увеличением интенсивности загрязнения, средней длины и ширины строчечных неметаллических включений в рельсовой стали скорость продольной и поперечной ультразвуковой волны увеличивается, наибольшее изменение скорости имеет поперечная волна, поляризованная поперек направления прокатки;

- с увеличением содержания строчечных неметаллических включений отношения скоростей продольной и поперечной ультразвуковых волн уменьшается, а относительное изменение скорости поперечной волны, поляризованной вдоль и поперек направления проката, увеличивается.

Защищаемые положения:

1. Совокупность экспериментов, подтверждающих влияние количественного содержания неметаллических включений и их размеров на скорости ультразвуковых волн.

2. Методика акустического контроля неметаллов в рельсах,-—

3. Методика акустико-эмиссионного контроля шлаковых включений и трешин в сварных соединениях углеродистых сталей.

Практическая ценность работы. Практическая ценность работы заключается:

- в результате лабораторных испытаний методики выполнения контроля неметаллических включений рельсовой стали по скорости ультразвуковых волн:

- в результате практического использования акустико-эмиссионного метода для контроля неметаллических шлаковых включений в сварном соединении среднеуглеродистых сталей.

Внедрение результатов. Акустико-эмиссионный метод контроля качества сварных соединений и усталостных трещин сер-

повидных подвесок локомотива используется в локомотивных депо ТЧ-4, ТЧ-5 (г. Новосибирск) и ТЧ-15 (г. Новокузнецк) Западно-Сибирской железной дороги.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались: Научно-техническая конференция "Проблемы прочности и усталостной долговечности материалов и конструкций" г. Новосибирск, 3-5 сентября 1997 г; Научно-техническая конференция, посвященная 65-летию университета "Проблемы железнодорожного транспорта и транспортного строительства Сибири", СГАПС, г. Новосибирск, 26-27 сентября 1997; 15 Российская научно-техническая конференция "Неразру-У тающий контроль и диагностика" г. Москва, 28 июня - 2 июля 1999 г; Научно-практическая конференция. "Новосибирск на пороге XXI века: перспективы развития и инвестиционные возможности" г. Новосибирск, 21-24 сент. 1999 г; VI Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы материаловедения" г. Новокузнецк, октябрь 1999.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 10 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, трех приложений и списка литературы. Диссертация изложена на 196 страницах, содержит 65 рисунка, 31 таблицы, библиографию из 128 наименований.

Основное содержание диссертации

В первой главе дан обзор исследований посвященных не-разрушаюшему контролю структурного состояния рельсовой стали. Наибольшее распространение данный метод получил во Франции, ФРГ, США, Канаде, Японии и Польше. Созданная на базе неразрушающих методов контроля аппаратура позволяет выполнять контроль макроструктуры и неметаллических включений по затуханию ультразвуковых волн зеркально-теневым и те-

невым методом. Недостатком данного метода является низкая чувствительность и большое влияние посторонних факторов, не связанных со структурным состоянием рельсовой стали.

Анализ работ посвященных влиянию неметаллических включений на эксплуатационные свойства рельсов показал, что основной причиной преждевременного их выхода из строя по контактно-усталостным дефектам является скопление неметаллических включений или отдельные грубые строчки включений в головке рельса.

Особое внимание уделено работам, в которых выполнены исследования влияния различных включений и второй фазы, ин-терметаллидов, на скорость ультразвуковых волн (поры, выделения графита или карбида, остаточный аустенит, феррит, выделения фаз в цветных металлах). Анализ опубликованных работ не дает полного представления о связи скорости ультразвуковых волн и содержания включений в материале. Большая часть работ выполнена в лабораторных условиях, не учитывающих содержание неметаллических включений в материале.

Кроме различного рода включений на скорость ультразвуковых волн влияет тип структуры, величина зерна и напряжелно-деформированное состояние материала. Для получения полной картины о природе изменения скорости ультразвуковых волн необходим комплексный подход, учитывающий все значимые факторы.

Структурное состояние материала после проведения термообработки или пластической деформации определяет его механические свойства, которые также имеют связь со скоростью ультразвуковых волн.

Во второй главе рассмотрены методики проведения исследования.

Определение скорости волны выполнялось путем измерения времени задержки между первым и вторым донными импульсами

с точностью 2-3 не метолом суперпозиции импульсов и измерения расстояния пройденного волной, с точностью 0.05 мм. Погрешность определения скорости продольной волны составила 0,11 %, поперечной - 0,08 %.

Исследование неметаллических включений, определение величины наследственного зерна аустенита, измерение твердости и плотности выполнялось по методикам, описанных в соответствующих нормативных документах (ГОСТ1 778-70, ГОСТ5639-82. ГОСТ-9013-59, МР139-84).

Метод оценки неметаллических включений заключался в определении формы (точечные или строчечные), размеров (диаметр точечных dm04, длина Lcmp и ширина hcmp строчечных включений), интенсивности загрязнения (точечными /„,„„ и строчечными ¡стр) и количества включений на единицу поверхности (точечными qm04 и строчечными qcmp).

Определение интенсивности загрязнения и размеров включений проводилось при увеличении 300х с использованием окулярной сетки ценой деления 0,04 мм, анализируемой площадью -0,1024 мм2. Все включения были разделены на две группы: округлые и строчечные.

При просмотре всей поверхности шлифа выбиралось двадцать характерных полей (наиболее загрязненные области) и определялись размеры всех включений в площади окулярной сетки.

Значения ударной вязкости, пределов прочности и пластичности, содержание химических элементов в стали, исследуемых образцов, были взяты из протокола заводских испытаний.

Всего в работе было использовано 76 образцов 76 плавок рельсовой стали М76В, по одному образцу для каждой плавки. Вся выборка образцов с различными значениями скорости ультразвуковых волн была разбита на три равные части: с минимальными, средними и максимальными значениями скорости. Из каж-

дой части было отобрано 18 образцов для проведения металлографического анализа.

Акустико-эмиссионный контроль шлаковых включений сварных соединений серьги серповидной подвески локомотива выполнялась на системе СЦАД-16.02 по оригинальной методике.

В третьей главе изложены результаты анализа связи скорости ультразвуковых волн с содержанием неметаллических включений в рельсовой стали.

Металлографический анализ показал, что исследуемые образцы имеют различное содержание строчечных и точечных неметаллических включений. Анализ связи скорости ультразвуковых волн и содержания неметаллических включений показал, что с увеличением интенсивности загрязнения строчечными включениями 1стр, скорости продольной С1 и поперечной, поляризованной вдоль СIй и поперек Си1 направления прокатки, волн растут (рис. 1, 2). Для зависимостей получены следующие уравнения и коэффициенты корреляции г:

С/ = 5907 + 705/стр, г = 0,88: а" = 3251 + 1001 1стр. г — 0,96; СГ = 3248 - 882 1стр, г =0,95.

С увеличением интенсивности загрязнения и количества на единицу поверхности точечных включений скорости С/. СIй. Сг уменьшаются, коэффициент корреляции изменяется от 0,65 до 0.72.

Методом статистического анализа установлено, что с увеличением интенсивности загрязнения строчечными неметаллическими включениями интенсивность загрязнения точечными включениями уменьшается /„,„„ 0.0002 х(1сп,р) " \

Установлено, что значение скорости поперечной волны поляризованной поперек направления прокатки больше, чем вдоль направления прокатки. С увеличением интенсивности загрязнения стали строчечными неметаллическими включениями и

уменьшения точечными включениями, анизотропия скорости поперечной ультразвуковой волны увеличивалась (рис. 2).

Многофакторный анализ трех переменных (скорость волны - h»>,>, 1т0ч) показал, что основной вклад в изменение скорости ультразвуковых волн вносят строчечные включения, влияние точечных неметаллических включений на изменение скорости ультразвуковых волн меньше погрешности измерения скорости волны. Полученные связи описываются следующими уравнениями с коэффициентами множественной корреляции R:

Г/ = 5908 + 678 1стр - 558 1точ, R = 0.88: Ci" = 3248 + 1377 1стр - 1673 /„,„„. R = 0.96; (г = 3244 + 966 1стр + 1728 /„,„,„ R = 0,95.

Интенсивность загрязнения стали строчечными неметаллическими включениями определяется средней длиной Lc„,r. шириной hcmp и количеством включений на единицу поверхности qcmp. С увеличением средней длины и ширины строчечных включений скорость продольной и поперечной волн увеличиваются. Для полученных связей найдены следующие уравнения:

а = 5903 + 10,9 Lcmp. r = 0,76;

а" = 3242 + 14,5 Lemp, r = 0,85;

С.г = 3245 + 18,2 Lcmp, r = 0,84;

с/ = - 5895 + 249 hemp. r = 0,83; (1)

а" = 3231 + 334 hcmp. r = 0,91; (2)

а1 = 3232 4 405 hemp. r = 0,94. (3)

Многофакторный анализ трех переменных "скорость ультразвуковых волн - средняя длина и ширина включений" показал, что влияние средней длины неметаллических включений на изменение скорости ультразвуковых волн составляет около 10 % от фактического её изменения, а основной вклад в изменение скорости вносит средняя ширина включений. Полученные связи описываются следующими уравнениями:

q _5940 i м/с

59.30 5920 5910 5900

0,01

0,02

0,03

0,04

Рис. I. Связьскорости продольной волны с ннтенсив-___j[остью загрязнения строчечными включениями

£1_ 5936 м/с 5928 -

5920 5912 5904 -5896

0

q пРГ

1/мм

Рис. .>. Связь скорости продольной волны с количеством с1рочечнмх включений, длиной более 40 мкм

Рис. 2. Связь скорости поперечной волны с интенсивностью загрязнения строчечными включениями;

_х - а", о - а1___

0,64

ЛСЧ/О. % 0,48

0,32

0,16 О

0,01

0,02

0,03

0,04

I.»

Рис. 4. Связь отношения скоростей продольной и поперечной волн с интенсивностью загрязнения строчечными включениями

С/ = 5895 + 1,3 + 225 /;„„„. Я = 0,83; Сг" = 3232 - 3,0 /.„,,, т 278 Ь,„оч. И = 0,91; Сг = 3234 + 5,3 + 305 Ли„„. Я = 0,94. Кроме средней длины и ширины включений скорость ультразвуковых волн определяется количеством строчечных включений средней длиной более 40 мкм с/1 стр и шириной более 4 мкм Ч'стр (коэффициент корреляции изменяется от 0,78 до 0,91) (рис. 3). Для полученных связей найдены следующие уравнения:

а = 5907 + 4.8 Ч'С1кр, г = 0,83

О" = 3252 + 6,0 ч'стр. г = 0,89

Сг = 3248 + 8,4 ч'стр. г = 0,86

а = 5900 т 5,0 ч2сп,р. г = 0,84

а" = 3240 + 6,0 (¡\тр, г = 0,89

а1 = 3240 + 8,9 ч2стр. г = 0,91

Общее среднее количество строчечных включений с]стр имеет слабую корреляционную связь со скоростью ультразвуковых волн, с коэффициентом корреляции не превышающим 0,45.

Из рассмотренных параметров неметаллических включений основной вклад в изменение скорости ультразвуковых волн вносит интенсивность загрязнения строчечными включениями или её составляющие компоненты - ширина (длина) и количество строчечных включений длиной более 40 мкм и шириной более 4 мкм.

Рост скорости ультразвуковых волн с увеличением содержания строчечных неметаллических включений определяется изменением внутреннего напряженного состояния материла.

Напряженное состояние материала вокруг неметаллического включения описывается моделью, рассмотренной в работе Кус-лицкого А. Б., согласно которой микронапряжения, уравновешенные в области прилегающей к включению, определяется модулями Юнга, коэффициентами Пуассона и коэффициентами линейного расширения материала (Ем, к«, ам) и включений (Ев, V,,, а„), величиной зерна материала Им=0,5с1ср, а так же средней ши-

риной строчечных включений /?„=0.5Ьстр. В первом приближении

напряженное состояние материала с увеличением содержания

неметаллических включений определяется выражением: <г = сг0+<гр(Пй; Ди; ае: а „; /:",,; Ев; \ ;ус;ЛТ):

-ЦК-*

max , >

<ГР =Г:

1> = (ай-аи)АТ*

-/1 + rJ + n-2,J^

EJl-bf

R„

(4)

где Go и Op соответственно микронапряжения материала при отсутствии неметаллических включений и радиальные микронапряжения вокруг включений; AT - изменение температуры; II -расстояние от центра включения до точки в которой определяются напряжения.

Для проверки модели по скорости ультразвуковых волн и плотности материала дополнительно были определены модули упругости образцов и методом окисления определена величина зерна. Установлено, что с увеличением содержания строчечных неметаллических включений модуль Юнга Е и модуль сдвига G увеличиваются, а коэффициенты Пуассона v - уменьшается.

Подстановкой рассчитанных (Ем, vM, dcp, hcmp) и литературных данных (Ев, i'e, ае, ам) в уравнение модели (4) для сульфидных включений (поскольку их содержание в стали было наибольшим) получено, что с увеличением содержания строчечных включений радиальные напряжения в прилегающей области к включению уменьшаются, ор изменяется от -100 МПа до -700 МПа. Расчет осевых напряжений показал, что максимальное изменение не превышает 0,02 МПа. Согласно теории акустоупруго-

сти уменьшение радиальных напряжений в данном случае должно сопровождаться увеличением поперечной волны, поляризованной поперек направления проката, что подтверждается ранее описанными зависимостями (уравнения (1) - (3)).

В четвертой главе рассмотрены основные положения организации ультразвукового контроля неметаллических включений в условиях производства.

Контроль содержания строчечных неметаллических включений необходимо выполнять по скорости поперечной ультразвуковой волны, поляризованной поперек направления прокатки, поскольку она имеет наибольшее изменение по абсолютной (42 м/с) и относительной (1,3 %) величине и высокий коэффициент корреляции связи с содержанием строчечных неметаллических включений (0,85-0,96).

В качестве контролируемого параметра целесообразно использовать длину строчечных включений, так как проведение металлографического анализа длины включений требует меньших временных затрат.

При невозможности измерить высоту рельса с достаточной точностью, контроль неметаллических включений следует выполнять по отношению продольной и поперечной ультразвуковой волны С1 С/ или по отношению поперечных волн, поляризованных в различных направлениях относительно направления прокатки АС ! С'1 (рис. 4).

Для реализации контроля неметаллических включений в условиях производства применима ультразвуковая установка "УМАР-1", используемая на металлургических заводах для выполнения контроля сплошности металла выпускаемых рельсов, совместно с установкой "ЭЛИКОН". применяемая для измерения высоты рельса с точностью 0,5 мм, что делает возможным определение скорости ультразвуковых волн с погрешностью не хуже 0.1 %.

Для определения скорости ультразвуковых волн с использованием установок "УМАР-1" и "ЭЛИК'ОН" необходимо дополнительное оборудование, позволяющее синхронизировать данные установки, а так же для точного определения времени задержки оцифровывать ультразвуковые сигналы с периодом не более 50 не и измерять время задержки волны между первым и восьмым донными сигналами с точностью не хуже 0,4 мкс.

При проведении контроля содержания неметаллических включений в рельсовой стали по скорости ультразвуковых волн его точность зависит от параметров аппаратуры и других мешающих факторов: величины зерна, механических свойств, напряженного состояния рельсовой стали, химического состава, и температуры рельса.

С ростом среднего диаметра наследственного зерна аустс-нита dcp скорость продольной и поперечной ультразвуковых волн увеличивается. Однако совместный анализ влияния величины зерна и содержания неметаллических включений в рельсовой стали на скорость ультразвуковых волн показал, что основной вклад в изменение скорости вносят строчечные неметаллические включения (при увеличении наследственного зерна аустенита на 35 мкм), для полученных связей найдены следующие уравнения и коэффициенты множественной корреляции R:

С1 = 5906 + 697 1стр + 0,01 dcp, R = 0,88; 1стр + 0,082 dcp, 1стр + 0,064 dcp.

Установлено, что с увеличением твердости, предела прочности и уменьшением ударной вязкости стали скорость ультразвуковых волн увеличивается. Многофакторный анализ связи "скорости ультразвуковых волн - интенсивностью загрязнения и твердость материала (ударная вязкость)" показал, что основной вклад в изменение скорости ультразвуковых волн вносят стро-

Сл" = 3244 + 803 1стр + 0,082 dcp, R = 0,96; Ct1 = 3248 + 1234 1стр + 0,064 dc„, R = 0,96.

чечные неметаллические включения, полученные связи описываются следующими уравнениями:

с/ = 5895 + 663 1стр + 0,29 KC.U. R = 0,91;

а" = 3242 + 864 1стр + 0,15 KCU, R = 0,95;

а1 = 3251 + 1288 1стр + 0,081 KCU, R = 0,96;

а = 5956 + 418 1стр - 0,14 НВ, R = 0,89;

а" = 3257 + 833 1стр - 0,03 НВ, R = 0,95;

сг = 3261 + 1248 1стр - 0,03 НВ, R = 0,96.

Установлено, что изменение механических характеристик исследуемых образцов не влияет на точность определения скорости ультразвуковых волн, за исключением связи "твердость -скорость продольной волны", здесь изменение скорости продольной волны за счет увеличения твердости материала составляет 9,4 м/с, а интенсивности загрязнения строчечными неметаллическими включениями - 12,5 м/с.

Связь скорости ультразвуковых волн с химическим составом рельсовой стали имеет низкий коэффициент корреляции (менее 0,22) и изменение содержания химических элементов (Mn, Si, S, Р, А1) в пределах марки стали (М76В) не влияет на скорость продольной и поперечной ультразвуковых волн.

Анализ работ описывающих изменение напряженного состояния рельсов по длине проката и влияние напряженного состояния материала на скорость ультразвуковых волн показал, что колебание напряжений в рельсах после термообработки и холодной правки составляет до 70 МПа в средней части по длине проката и до 150 МПа на концах рельса на расстоянии 0,5 м от торца. Изменение скорости ультразвуковых волн с увеличением напряжения в средне- и высокоуглеродистых сталях составляет 0.04...0,25 % на 100 МПа.

В результате, изменение скорости ультразвуковых волн в результате колебание напряжений по длине рельса составит в средней части 0,03...0,17 %. на концах рельса 0,06...0.37 °Ь, что

делает возможным выполнение контроля неметаллических включений в средней части рельса, без учета колебания напряжений в рельсе. На концах рельса влияние колебаний напряжений на скорость будет большим, поэтому необходим учет их при проведении контроля.

Температура оказывает решающую роль на точность определения скорости ультразвуковых волн. При проведении контроля необходимо измерение температуры рельса с точностью не хуже 4 °С и использование, при определении скорости волн, тарировочных графиков.

На основе выполненного анализа предложена методика выполнения контроля в условиях производства.

В пятой главе рассмотрены результаты анализа контроля шлаковых включений в непроварах сварных соединений акусти-ко-эмиссионным методом на примере серповидной подвески редуктора тягового двигателя электропоездов.

При совместном проведении акустико-эмиссионного и магнитного контроля серповидных подвесок в локомотивных депо ТЧ-4 (ст. Новосибирск-гл.) и ТЧ-5 (ст. Инская) установлено, что из 64 проверенных подвесок 6 были забракованы магнитопорош-ковым методом, 18 акустико-эмиссионным. Проведенный ультразвуковой и металлографический анализ забракованных только акустико-эмиссионным методом контроля подвесок показал наличие в сварных соединениях непровара с полостью от вырубки, заполненной шлаковыми включениями (рис. 5, 6), недопустимого согласно технологической инструкции на сварные соединения локомотивных деталей.

В ходе проведенного металлографического анализа сварных соединений серповидных подвесок локомотива, забракованных акустико-эмиссионным методом, установлено, что источником акустической эмиссии является шлаковые включения в непроваре сварного соединения. Кроме того, установлено, что образование

. л'-Л'. ■-^¿'¿»ИЕ^Л

Рис. 5. Непровар с полостью от вырубки, заполненной шлаковыми включениями, в сварном соединении серповидной

подвески

Рис. 6. Непровар с полостью от вырубки, заполненной шлаковыми включениями, и трещина, идущая от непровара, в сварном соединении серповидной подвески

продольных трещин в сварном соединении начинается в местах, ослабленных непроваром.

Таким образом, акустико-эмиссионный контроль ответственных объектов пригоден для контроля непроваров сварных соединений, содержащих шлаковые неметаллические включения, и усталостных трещин. Акустико-эмиссионный метод, в отличие от традиционного магнитопорошкового, выявляет внутренние скрытые дефекты сварных соединений.

На основе выполненного анализа контроля шлаковых неметаллических включений и усталостных трещин акустико-эмиссионным методом разработана и внедрена в локомотивных депо ТЧ-4, ТЧ-5 и ТЧ-15 методика выполнения контроля сварных соединений серповидной подвески локомотива.

Экономическая эффективность. Расчет сравнительной экономической эффективности традиционного металлографического метода анализа неметаллических включений и акустического контроля показал, что годовой экономический эффект от внедрения ультразвукового метода контроля неметаллических включений на Кузнецком металлургическом комбинате составит 2. 825. 810 рублей.

Общие выводы

1. Установлено, что с увеличением интенсивности загрязнения строчечными неметаллическими включениями, их длины и ширины, количества строчечных включений на единицу поверхности, средней длиной более 40 мкм и шириной более 4 мкм, скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн увеличиваются. Наибольшее абсолютное изменение скорости имеет поперечная волна, поляризованная поперек направления прокатки. Основной вклад в изменение скорости ультразвуковых волн вносят строчечные включения. Влияние точечных

неметаллических включений на скорость ультразвуковых волн меньше погрешности измерения скорости волны.

2. Получено, что с увеличением загрязнения рельсовой стали строчечными неметаллическими включениями отношение продольной и поперечной ультразвуковых волн и относительное изменение скорости поперечной волны, поляризованной вдоль и поперек направления прокатки, увеличиваются. Использование относительных характеристик скоростей позволяет контролировать содержание неметаллических включений без измерения высоты рельса.

3. Доказано, что изменение химического состава в пределах марки рельсовой стали, величина наследственного зерна аустени-та, при изменении в пределах 35 мкм, механических свойств и остаточных напряжений по длине рельса не оказывают влияния на точность определения скорости ультразвуковых волн. При проведении контроля необходимо измерение температуры рельса с точностью не хуже 4 °С и использование тарировоч-иых графиков.

4. Разработана методика контроля неметаллических включений в рельсах акустическим методом по скорости ультразвуковых волн. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения ультразвукового метода контроля неметаллических включений на Кузнецком металлургическом комбинате составит 2. 825. 810 рублей.

5. Разработана и внедрена методика контроля шлаковых неметаллических включений и усталостных трещин в серповидной подвеске локомотива с использованием акустической эмиссии.

Список опубликованных по теме диссертации работ

1. Муравьев В. В.. Тюнюкоча /:'. В., Воиркин /:'. В.,

Иооров А. Л. К вопросу о методологии неразрушаюшего контроля

твердости и анизотропии рельсов / Тезисы докладов научно-

технической конференции "Проблемы железнодорожного транспорта и транспортного строительства Сибири" - СТАПС. г. Новосибирск. - 26-27 сентября 1^97 - с. 197-198

2. Муравьев В. В., Комаров К. .7., Нояркин П. В.. Hoopoe А. .7. Разработка метода неразрушающего контроля тре-шиностойкостн рельсов / Тезисы докладов научно-технической конференции "Проблемы железнодорожного транспорта и транспортного строительства Сибири" - СГАПС. г. Новосибирск. - 2627 сентября 1997 - с. 199

3. Муравьев В. В.. Hoopoe А. .'/.. Нояркин К. В. Влияние величины зерна на скопость ультразвуковых волн в сплавах / Тезисы докладов научно-технической конференции "Проблемы прочности и усталостной долговечности материалов и конструкций". - Новосибирск. - 3-5 септ. 1997 г. - с 62.

4. Муравьев В. В., Нояркин Е. В., Hoopoe А. .'!. Ультразвуковой метод оценки структурно-механического состояния рельсовой стали // Контроль. Диагностика. -1998 - № 3. - с. 37-40 5. Промышленные испытания ответственных объектов железнодорожного транспорта акустико-эмиссионным методом / В. В. Муравьев, Л. Н. Степанова, Е. В. Бояркин и др. / Тезисы докладов 15 Российской научно-технической конференции "Неразрушаю-щий контроль и диагностика" - М. - 28 июня - 2 июля 1999 - с. 195.

6. Нояркин П. В., Муравьев В. В. Ультразвуковой метод контроля структурного состояния углеродистых сталей / Тезисы юкладов. Научно-практическая конференция. "Новосибирск на iopore XXI века: перспективы развития и инвестиционные воз-южности" - Новосибирск. - 21-24 сент. 1999 - с. 25

7. Экспериментальное установление связи спектра сигнала i3 с длиной усталостной трещины в стальных образцах / А. Н. 'ерьезнов, В. В. Муравьев, Е. В. Бояркин и др. // Дефектоскопия

1999 - № 2. - с. 73-78

8. Муравьев В. В., Бояркин Е. В., Бобров А. Л. Связь скорости распространения ультразвуковых волн со структурно-механическими параметрами стали / Тезисы докладов 15 Российской научно-технической конференции "Неразрушаюший контроль и диагностика" -М. - 28 июня - 2 июля 1999 - с. 195.

9. Муравьев В. В., Бобров А. Л., Бояркин Е. В. Влияние величины зерна сталей на скорость распространения ультразвука // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1999. - № 6. - с. 36-38.

10. Бояркин Е. В., Муравьев В. В., Степанова Л. Н. Акусти-ко-эмиссионный контроль серьги серповидной подвески редуктора тягового двигателя локомотива / Тезисы VI Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы материаловедения". - Новокузнецк. - октябрь 1999. - с. 24.

Подписано в печать 25. 01. 99. Формат 60x84/16 Объем 1 п. л. Гираж 80 экз. Отпечатано на участке оперативной полиграфии издательства СГУПС с оригинал-макета автора

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Бояркин, Евгений Витальевич

Введение

Глава 1. Применение акустических методов при контроле структурно-механического состояния рельсовой стали 1. 1. Влияние неметаллических включений на механические эксплуатационные свойства рельсов 1. 2. Ультразвуковые методы контроля рельсов 1. 3. Связь скорости ультразвуковых волн с содержанием второй фазы в материале

1. 4. Связь скорости ультразвуковых волн со структурным состоянием и химическим составом материала

1.5. Связь скорости ультразвуковых волн и механических свойств материла

Выводы и постановка задачи

Глава 2. Методики измерений акустических и структурно-механических характеристик стали

2. 1. Определение скорости ультразвуковых волн

2. 2. Металлографические методы исследования неметаллических включений

2. 3. Определение величины наследственного зерна аусте-нита рельсовой стали 2. 4. Измерение твердости

2. 5. Химический анализ, прочностные характеристики и ударная вязкость исследуемых образцов 2. 6. Определение плотности

2. 7. Статистические методы обработки результатов измерения

2. 8. Проведение акустико-эмиссионного контроля Выводы по главе

Глава 3 Исследование акустических свойств рельсовой стали с различным содержанием неметаллических включений

3. 1. Связь скорости ультразвуковых волн с интенсивностью загрязнения стали неметаллическими включениями 3. 2. Связь скорости ультразвуковых волн с величиной и количеством строчечных включений рельсовой стали

3. 3. Напряженное состояние рельсовой стали с различным содержанием строчечных неметаллических включений

Выводы по главе

Глава 4. Основные положения организации ультразвукового контроля неметаллических включений

4. 1. Выбор контролируемого параметра

4. 2. Контроль неметаллических включений по отношению скоростей ультразвуковых волн

4. 3. Требование к оборудованию для проведения акустического контроля

4. 4. Связь скорости ультразвуковых волн с механическими свойствами высококачественных рельсов текущего производства

4. 5. Влияние мешающих факторов на точность определения скорости ультразвуковых волн

Выводы по главе

Глава 5. Акустико-эмиссионный контроль шлаковых включений сварных соединений

5. 1. Проведение контроля серьги серповидной подвески

5. 2. Ультразвуковой контроль серповидной подвески с высоким уровнем акустической эмиссии

5. 3. Макроструктурный анализ сварных соединений серповидной подвески 132 5. 4. Методика выполнения акустико-эмиссионного контроля 135 Выводы по главе 5 140 Общие выводы 142 Приложение 1. Таблицы исходных данных исследования 144 Приложение 2. Экономическая эффективность использования ультразвукового метода контроля неметаллических включений в рельсовой стали 165 Приложение 3. Методика выполнения контроля неметаллических включений ультразвуковым методом 179 Список литературы

Введение 2000 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Бояркин, Евгений Витальевич

Повышение качества рельсов в немалой степени зависит от способности методов контроля выявлять тонкие дефекты. Контроль структурного состояния материала (содержания неметаллических включений, величины зерна) является важной составляющей технологического процесса, поскольку эти параметры определяют механические свойства и эксплуатационную стойкость изделия. Наиболее актуальным является контроль неметаллических включений в рельсах, так как повышенное содержание строчечных включений приводит к преждевременному выходу их из строя.

Существующие методы контроля структурного состояния, в том числе и механических характеристик, трудоемки и требуют больших материальных затрат. Кроме того, испытания проводятся выборочно и полученные данные не несут в себе характеристику о состоянии каждой единицы продукции. Например, при производстве рельсов контролируются только головные и донные рельсы каждой пятой плавки и по полученным результатам судят о состоянии всего проката.

Увеличение одиночного выхода рельсов из строя в процессе эксплуатации при одновременном уменьшении объема грузоперевозок говорит об ухудшении качества производимых рельсов. Поэтому необходима разработка новых методов контроля рельсов при выпуске и оптимизации процесса производства. Наиболее перспективными для выходного и эксплуатационного контроля рельсов с оценкой их технического состояния и эксплуатационной надежности являются прецизионные методы, основанные на определении скорости ультразвуковых волн в материале. 6

Таким образом, разработка и внедрение прецизионных акустических методов контроля качества металла рельсов, его структурного состояния, сплошности и механических характеристик является актуальной

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- исследование связи скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн с загрязнением рельсов первого класса неметаллическими включениями;

- исследование связи ударной вязкости и других механических характеристик рельсов со скоростью распространения ультразвуковой волны;

- исследование влияния содержания неметаллических включений рельсовой стали на механические характеристики рельсов;

- разработка методик контроля неметаллических включений в материале акустическими методами.

Научная новизна:

- впервые установлено, что с увеличением интенсивности загрязнения, средней длины и ширины строчечных неметаллических включений в рельсовой стали скорость продольной и поперечной ультразвуковой волны увеличивается, наибольшее изменение скорости имеет поперечная волна, поляризованная поперек направления прокатки; с увеличением содержания строчечных неметаллических включений отношения скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн уменьшается, а относительное изменение скорости поперечной волны, поляризованной вдоль и поперек направления проката, увеличивается; 7

- установлено, что с увеличением твердости, прочности, уменьшением пластичности и ударной вязкости рельсовой стали первого класса скорость продольной и поперечной ультразвуковых волн уменьшается;

- предложена модель, описывающая изменение напряженного состояние рельсовой стали с увеличением содержания строчечных неметаллических включений.

Защищаемые положения:

1. Совокупность экспериментов, подтверждающих влияние количественного содержания неметаллических включений и их размеров на скорости ультразвуковых волн.

2. Связь скорости распространения ультразвуковых волн с механическими характеристиками и ударной вязкостью рельсовой стали.

3. Методики акустического контроля неметаллов в рельсах и шлаковых включений в сварных соединениях углеродистых сталей.

Практическая ценность работы заключается:

- в результатах лабораторных испытаний методики контроля содержания неметаллических включений рельсовой стали по скорости ультразвуковых волн;

- в результатах практического использования акустико-эмиссионного метода для контроля неметаллических шлаковых включений в сварном шве среднеуглеродистых сталей.

В первой главе проведен анализ работ содержащих: - обзор исследований посвященных неразрушающему контролю структурного состояния рельсовой стали в нашей стане и зарубежом; 8

- данные о содержании неметаллических включений в рельсовой стали и их влияния на механические свойства и эксплуатационную стойкость;

- результаты исследования влияния различных включений, второй фазы, типа структуры, величины зерна, механических свойств большинства углеродистых сталей после термообработки или пластической деформации на скорость ультразвуковых волн;

- основные достижения и возможности акустико-эмиссионного методов контроля сплошности изделий.

Во второй главе рассмотрены методики проведения структурного анализа, измерения скорости ультразвуковых волн, определения твердости и плотности образцов, выполнения акустико-эмиссионных испытаний, а так же описаны некоторые элементы математической статистики, используемые для построения корреляционной связи трех и более переменных.

В третьей главе изложены результаты анализа связи скорости ультразвуковых волн с механическими характеристиками рельсов первого класса текущего производства. Выполнен анализ связи содержания неметаллических включений (интенсивности загрязнения, средней длины и ширины включений, количества неметаллических включений на единицу поверхности) со скоростью продольной и поперечной ультразвуковых волн.

Рассмотрена теория изменения напряженного состояния в рельсовой стали с увеличением содержания неметаллических включений и соответствующим изменением скорости ультразвуковых волн. Приведены расчеты модулей упругости рельсовой стали по скорости ультразвуковых волн, для образцов с различным содержанием неметаллических включений. 9

Выполнен анализ связи механических характеристик от содержания неметаллических включений.

В четвертой главе рассмотрены основные положения организации неразрушающего контроля рельсов в условиях производства.

Установлена связь содержания строчечных неметаллических включений и отношения скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн, а так же отношения поперечных волн, поляризованных вдоль и поперек направления проката, исключающих измерения пути пройденного волной.

Выполнен анализ влияния химического состава, величины наследственного зерна аустенита и температуры на скорость ультразвуковых волн.

В пятой главе изложены результаты акустико-эмиссионного контроля и металлографического анализа сварных соединений с непроварами, содержащих шлаковые неметаллические включения.

10

Заключение диссертация на тему "Разработка неразрушающего контроля содержания неметаллических включений в рельсовой стали акустическими методами"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что с увеличением интенсивности загрязнения строчечными неметаллическими включениями, их длины и ширины, количества строчечных включений на единицу поверхности, средней длиной более 40 мкм и шириной более 4 мкм, скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн увеличиваются. Наибольшее абсолютное изменение скорости имеет поперечная волна, поляризованная поперек направления прокатки. Основной вклад в изменение скорости ультразвуковых волн вносят строчечные включения. Влияние точечных неметаллических включений на скорость ультразвуковых волн меньше погрешности измерения скорости волны.

2. Получено, что с увеличением загрязнения рельсовой стали строчечными неметаллическими включениями отношение продольной и поперечной ультразвуковых волн уменьшается, а относительное изменение скорости поперечной волны, поляризованной вдоль и поперек направления прокатки, увеличивается. Использование относительных характеристик скоростей позволяет контролировать содержание неметаллических включений без измерения высоты рельса.

3. Доказано, что изменение химического состава в пределах марки рельсовой стали, величина наследственного зерна ау-стенита, при изменении в пределах 35 мкм, механических свойств и остаточных напряжений по длине рельса не оказывают влияния на точность определения скорости ультразвуковых волн. При проведении контроля необходимо измерение температуры рельса с точностью не хуже 4 "С и использование тарировочных графиков.

4. Разработана методика контроля неметаллических включений в рельсах акустическим методом по скорости ультразвуковых

143 волн. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения ультразвукового метода контроля неметаллических включений на Кузнецком металлургическом комбинате составит 2. 825. 810 рублей.

5. Разработана и внедрена методика контроля шлаковых неметаллических включений и усталостных трещин в серповидной подвеске локомотива с использованием акустической эмиссии.

Продолжение табл. П. 1. 2 Об- С1, а11, а1, а а/а, а/а Строчечные включения Точечные включения разца м/с м/с м/с % 1стр Ьстр, дел.ок ! ^СТр, дел.ок Остр? кол/мм2 1точ ¿гоч, дел.ок ЯтОЧ, кол/мм2

1093Н 5923 3264 3274 0,32 1,801 0,01642 1,713 0,100 5,6 0,00112 0,137 3,8

КПП 5913 3253 3258 0,17 1,817 0,00614 0,763 0,062 7,3 0,00240 0,140 7,2

1039Р 5928 3275 3292 0,52 1,814 0,03246 1,855 0,124 8,9 0,00065 0,125 2,5

1119Г 5916 3258 3266 0,25 1,812 0,00871 0,685 0,078 8,9 0,00174 0,137 6,1

1135М 5910 3253 3258 0,16 1,817 0,00600 0,651 0,065 8,1 0,00176 0,132 6,7

ВКЛЮЧЕНИЙ

В данной главе рассматриваются основные положения организации ультразвукового контроля неметаллических включений в условиях производства. Установлено влияние мешающих факторов на результаты контроля. Выполнено обоснование возможности выполнения контроля неметаллических включений по скорости ультразвуковых волн.

Ультразвуковой контроль неметаллических включений в рельсовой стали по скорости ультразвуковых волн, с одной стороны, весьма перспективен и актуален, с другой стороны, несмотря на всю свою привлекательность и простоту реализации, в настоящее время не нашел широкого промышленного применения. Причина этому, прежде всего, - отсутствие высокоточного, прецизионного оборудования промышленного образца, необходимого для выполнения контроля.

Развитие высокоточной, многофункциональной процессорной техники и все большее ее внедрение в процесс производства и контроля, в том числе и дефектоскопию, позволит в ближайшем будущем выполнять контроль структуры материала ультразвуковым методом.

Выполнение ультразвукового контроля структурного состояния изделий в процессе производства должно заключать в себе два основных этапа. Первый этап - построение модели и обоснование возможности проведения контроля в условиях производства, второй - пошаговое внедрение новой методики в производство.

На первом этапе выбирается контролируемый параметр с использованием зависимости, полученной в лабораторных уело

92 виях. Исходя из требований к проведению контроля и условий производства, выбирается оборудование и оснастка. При необходимости по результатам заводских испытаний строятся тари-ровочные графики зависимости контролируемых параметров от измеренных параметров.

На втором этапе новая методика контроля внедряется в процесс производства совместно с традиционной технологией, с последующей полной или частичной её заменой.

4. 1. Выбор контролируемого параметра

Проведенный анализ связи скорости ультразвуковых волн с содержанием неметаллических включений показал, что значение скорости ультразвуковых волн высококачественных рельсов первого класса определяется содержанием строчечных неметаллических включений, а именно: интенсивностью загрязнения, средней шириной (длиной) и количеством неметаллических включений на единицу поверхности длиной более 40 мкм и шириной более 4 мкм.

Источником зарождения усталостных трещин в рельсах в процессе эксплуатации является либо область с повышенным содержанием строчечных оксидных включений, либо отдельные грубые строчечные включения. Из всех вышеперечисленных параметров содержания строчечных неметаллических включений наиболее простым с точки зрения реализации контроля является длина строчечных включений, поскольку требует меньших временных затрат на проведение металлографического анализа.

Выбор типа ультразвуковой волны для проведения контроля должен быть выполнен исходя из максимального влияния строчечных неметаллических включений на скорость данной волны и наличия тесной корреляционной зависимости. Наиболее

93 подходящей для проведения контроля строчечных неметаллических включений является поперечная плоскополяризованная поперек направления прокатки ультразвуковая волна, поскольку она имеет наибольшее изменение по абсолютной (42 м/с) и относительной (1,3%) величине (см. табл. 3. 1), и высокий коэффициент корреляции связи с содержанием строчечных неметаллических включений (0,85-0,96, см. табл. П1. 3. Прил. 1).

Для реализации контроля содержания строчечных включений по скорости ультразвуковых волн необходимо выполнять измерение расстояния, пройденного волной, с достаточной точностью, обусловленной заданной погрешностью определения скорости ультразвуковых волн (0,1 %).

4. 2. Контроль неметаллических включений по отношению скоростей ультразвуковых волн

Определение скорости продольной или поперечной ультразвуковой волны состоит в измерении времени задержки волны в объекте контроля и пути, пройденного этой волной. Если измерение времени задержки требует наличия контактирующей поверхности и соответствующего измерительного средства и это относительно легко обеспечивается, то для определения пути, пройденного волной, необходимо специализированное, высокоточное измерительное средство и это измерение должно проводится непосредственно на объекте контроля, что в некоторых случаях становится весьма трудоемким и экономически не целесообразным.

Решением этой проблемы может стать использование не абсолютных величин скорости, а отношение скорости ультразвуковых волн, не зависящее от расстояния, пройденного волной, определяемое только временем задержек волн.

94

В качестве таких характеристик могут быть использованы относительное изменение скорости поперечной волны /1С7/С7, поляризованной вдоль и поперек направления прокатки, и отношение скоростей продольной и поперечной ультразвуковых волн с//а.

Определение значений С//С? и /Ю/О заключается в измерении времени задержек продольной и поперечной ультразвуковых волн в одной точке и нахождении их отношения. При этом как продольная, так и поперечная ультразвуковые волны проходят один и тот же путь.

Относительное изменение скорости поперечной волны, поляризованной вдоль и поперек направления прокатки, Аа/С1 определяется по формуле: аа/а = *и •100 %, где ¿я - время задержки поперечной ультразвуковой волны поляризованной вдоль направления прокатки; - время задержки поперечной ультразвуковой волны поляризованной поперек направления прокатки.

Соответственно отношение скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн определяется как

С1/0 = г /г

1поп ' 1пр > где ¿ио„ - время задержки поперечной ультразвуковой волны; - время задержки продольной ультразвуковой волны.

Анализ связи относительных характеристик скорости ультразвуковых волн показал, что относительное изменение скорости поперечной ультразвуковой волны Лимеет те же зависимости с содержанием строчечных неметаллических включений, что и абсолютные значения скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн. Отношение же продольной и попе

95 речной ультразвуковых волн С//С7 имеет обратную зависимость по сравнению с абсолютными значениями скорости.

С увеличением интенсивности загрязнения, средней длины и ширины строчечных неметаллических включений отношение Л а/а увеличивается (рис. 4. 1 - 4. 3), а отношение С1/а -уменьшается (рис 4.4-4. 6).

Относительные характеристики скорости ультразвуковой волны имеют высокие коэффициенты корреляции с содержанием строчечных неметаллических включений (от 0,79 до 0,92 для отношения Л а/а и от 0,84 до 0,93 для отношения С1/а, табл. П. 1.3 прил. 1) и могут быть использованы вместо абсолютных величин скорости ультразвуковых волн при построении связи. При этом предпочтительнее использование относительного изменения скорости поперечной ультразвуковой волны, поляризованной вдоль и поперек направления прокатки, поскольку её изменение составляет 85 % против 1 % для отношения С1/а.

В конечном итоге использование абсолютных или относительных характеристик скорости ультразвуковых волн требует наличия соответствующего оборудования и методики контроля.

4. 3. Требование к оборудованию для проведения акустического контроля

Оборудование для проведения ультразвукового контроля должно выбираться исходя из условий производства, специфики объекта контроля и требований к выполнению контроля.

Согласно проведенной работе по анализу связи структурно-механических характеристик и скорости ультразвуковых волн для акустического контроля необходимо использовать следующее оборудование:

4. 2. Связь относительного изменения скорости поперечной ультразвуковой волны со средней длиной строчечных неметаллических включений

Рис. 4. 4. Связь отношения скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн с интенсивностью загрязнения строчечными неметаллическими включениями

Рис. 4. 6. Связь отношения скорости продольной и поперечной ультразвуковых волн со средней шириной строчечных неметаллических включений

99

- датчики продольной и плоскополяризованной поперечной волны, угол ввода 0°, рабочая частота 1-5 МГц;

- измерительная акустическая система, обеспечивающая точность определения скорости ультразвуковых волн с погрешностью не более 0,05%.

- стандартное или специализированное средство измерения высоты рельсов, обеспечивающее точность определения скорости ультразвуковых волн с погрешностью не хуже 0,05%. Суммарная погрешность измерения скорости ультразвуковых волн должна быть не более 0,1%.

Для контроля содержания неметаллических включений в условиях производства возможно использование стандартного оборудования, применяемого для контроля сплошности рельсов. Так, на Кузнецком металлургическом комбинате для проведения дефектоскопии рельсов используется ультразвуковая дефекто-скопная установка "УМАР-1" с электромагнитоакустическим преобразователем, производящая контроль поперечной плоско-поляризованной поперек направления прокатки волной. Создание дополнительной установки для оцифровки полученных сигналов и точного измерения времени задержки ультразвуковых сигналов и синхронизация ее с установкой "УМАР-1" и использование установки для измерения высоты рельсов "ЭЛИКОН", измеряющая высоту рельсов с точностьюО^О 5 мм (также используемой на Кузнецком металлургическом комбинате), делает возможным определение скорости ультразвуковых волн с точностью не хуже ОД %.

С учетом того, что, "УМАР-1" работает на частоте 1,6 Мгц (период колебания 62,5 мкс), для проведения полной оцифровки пришедшего сигнала необходимо оборудование, позволяющее оцифровывать сигнал с периодом не более 50 не (из расчета десяти значений амплитуды сигнала за один период колебания).

100

При измерении времени задержки поперечной волны (скорость волны 3250 м/с) между первым и вторым донными им-1 пульсами и ' в рельсе Р65 (высота рельса 180 мм) для обеспечения точности определения скорости с погрешностью 0,05 % точность измерения времени должна быть не хуже 0,06 мкс (время задержки 110,75 мкс). При контроле объемно-закаленных рельсов возможно измерение времени задержки между первым и восьмым донными импульсами 131"8, что позволяет измерять время задержки поперечной волны с точностью 0,4 мкс (время задержки 775,25 мкс). Данные по точности измерения времени задержки для поперечной и продольной ультразвуковых волн приведены в табл. 4. 1.

Точность измерения высоты рельсов должна быть не менее 0,1 мм, при этом погрешность определения скорости ультразвуковых волн не превышает 0,05 %.

Библиография Бояркин, Евгений Витальевич, диссертация по теме Методы контроля и диагностика в машиностроении

1. Виноград М. И. Включения в стали и ее свойства. М.: Ме-таллургиздат. - 1962. - 241 с.

2. Золотаревский А. Ф., Раузин Я. Р., Шур Е. А. Термически упрочненные рельсы. М.: Транспорт, - 1976,- 263 с.

3. Колосова Э. Л., Дерябин А. А., Минеева В. А. Неметаллические включения в рельсовой стали при раскислении комплексным сплавом Fe-Si-Ca-V // Изв. АН СССР. Металлы. -1980. -№ 3. С. 22-26

4. Просвирин К. С., Оргиян В. С., Левошич Н. В. Модифицирование рельсовой стали лигатурами, содержащими редкоземельные металлы // Производство железнодорожных рельсов и колес: Отрасл. сб. науч. тр. Харьков: УкрНИИМет, 1978. - С. 17-21.

5. Казарновский Д. С., Рудюк С. И., Таптыгин Ю. М. Качество рельсового металла раскисленного и модифицированного сплавом ФВдКС // Технология производства стали для железнодорожных рельсов и колес: Отрасл. сб. науч. тр. -Харьков: УкрНИИМет, 1984. С. 21-25.

6. Новые технологии выплавки рельсовой стали на НТМК / В. А. Паляничка, И. Я. Винокуров, К. Р. Мелехов, А. В. Исаев и др. // Технология производства стали для железнодорожных183рельсов и колес: Отрасл. сб. науч. тр. / УкрНИИМет. -Харьков, 1984. С. 25-29.

7. Разработка технологии производства рельсов 1 группы на НТМК / В. А. Паляничка, В. Л. Мелеков, А. В. Пан, Я. М. Пыхтин // Производство железнодорожных рельсов и колес: Отрасл. сб. науч. тр. / УкрНИИМет. Харьков, 1983. - С. 10-15.

8. Паляничка В. А., Евдокимов А. В., Гордиенко М. С. Совершенствование технологии раскисления рельсовой стали алюминием // Сталь. 1980. - № 2. - С. 959-962.

9. Белъченко Г. И. Губенко С. И. Неметаллические включения и качество стали. Киев: Техшка. - 1980. - 168 с.

10. Сталь для высококачественных рельсов / Д. К. Нестеров, Н. А. Фомин, М. С. Гордиенко и др. УкрНИИмет. Харьков, 1995. - 416 с.

11. Великанов А. В., Шур Е. А., Клещева И. И. Влияние неодно-родностей структуры рельсов на образование продольных контактно-усталостных трещин // Вестн. ВНИИЖТ. 1984. -№ 5. - С. 39-43.

12. Кислик В. А., Карамзин А. И. Влияние неоднородности структуры и пластической деформации на образование контактно-усталостных повреждений в рельсах // Технология184производства железнодорожных рельсов: Сб.науч. тр. -Харьков, 1973. С. 108-112.

13. Кислик В. А., Карамзин А. И., Самойленко А. М. Контактные повреждения и поперечные изломы рельсов тяжелого типа Р50 // Повышение срока службы рельсов и колес: Сб. тр. / РИИЖТ. Ростов н Д, 1967. - С. 6-10.

14. Поляков В. В., Великанов А. В. Основы технологии производства железнодорожных рельсов. М.: Металлургия. -1990. - 416 с.

15. Казарновский Д. С., Кравцова И. П., Дерфель А. Г. Рельсы из стали электрошлакового переплава // Производство железнодорожных рельсов и колес: Отрасл. Сб. науч. тр. / Укр-НИИмет. Харьков, 1974. - С. 15-17.

16. Шмеддерс Г., Симон Р. В., Вебер Р. А. Применение вторичных процессов производства стали для изготовления рельсов/ Пер. с нем. Киев, 1987. - С. 12-14.

17. Sugino К., Navell M. Détection method for harmful inclusions in rail steel // Bulletin ARIA. 1988. - Vol. 89. - № 716. - P. 230-259.

18. Steele R. Rungta. Metallurgical clean-lines improves fatigue life // Railway Cazette international. 1984. - Vol. 7,- № 1. - P. 175-179.

19. Blicblan A. S., Chipperfield C. G. Analysis of rail defects // Metalls Forum. 1984. - Vol. 7. - № 1. - P. 4-11.

20. Вебер JI., Швайцер P., Геллер В. Рельсовые марки стали со специальным раскислением и высоким сопротивлением возникновению усталостных повреждений / Пер. с нем. Киев, 1988.- 162 с.

21. Статистические обоснования допустимой загрязненности рельсовой стали строчечными неметаллическими включениями / А. В. Великанов, В. А. Рейхарт, И. С. Баулин, В. Н. Дьяконов // Вести. ВНИИЖТа. М., 1971. - № 8. - С. 96101.185

22. Колосова Э. Л., Голъдштейн М. И., Муравьев Е. А. Методика оценки загрязненности рельсовой стали неметаллическими включениями // Производство, качество и стойкость железнодорожных рельсов: Сб. науч.тр. — 1966. С. 111-120.

23. Лемпицкий В. В., Казарновский Д. С. Пути создания рельсов высокой прочности и эксплуатационной стойкости // Производство железнодорожных рельсов и колес: Отрасл.сб. науч. тр./ УкрНИИмет. Харьков, 1974. - С. 15-17.

24. Zazembski А. М. Rail steel composition and fatigue life // Railway Track and structures. 1988. - Vol. 84. - № 6. - P. 23-26.

25. Макержи С. К., Дас 77. С., Мерирата С. 77. Исследование влияния неметаллических включений и структурно-свободного феррита на формирование трещины в перлитной рельсовой стали / Пер. с англ. Харьков: УкрНИИмет, 1988. - С. 28-34

26. Баулин И. С., Дьяконов В. Н., У сков О. Н. Причины образования контактно-усталостных повреждений головок рельсов // Путь и путевое хозяйство. 1962. - № 1. - С. 14-16.

27. Баулин И. С., Дьяконов В. Н., Шур Е. А. Исследование механизма контактно-усталостных повреждений рельсов // Вестн. ВНИИЖТа. 1964. - № 4. - С. 27-30 .

28. Шур. Е. А. Повреждения рельсов. М., 1971. - 112 с.

29. Баулин И. С., У скова О. Н. Особенности возникновения и развития контактно-усталостных повреждений рельсов в пути // Пути повышения работоспособности рельсов и крестовин: Сб. тр. / ВНИИЖТ. М., 1971. - С. 96-101.

30. Круг Г. А., Аронсон Э. В., Винокуров Н.Я. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов в процессе их производства // Черная металлургия: Бюл. науч.- техн. информ. 1977. - № 8. - С. 43-45.

31. Ультразвуковой контроль рельсов // Обзор польской техники. 1981. - № 2. - 27 с.186

32. KiteK M., Lasota L., Struk A. Bodanje ultradzwiekow Szynw procesie produkcyjnym // Przeglad kolejowydrogowy. 1975. -Vol. 22 - № 2. - S. 14-16.

33. Booth R. C., Cressman R. N. Nondestructive testing-needs the steel industry 11 Materials evaluation. 1981. - Vol. 39. - № 12. - P . 1130-1137.

34. Kurek M., Lasota L., Slryk A. Ultradzwijkow szyn w procesie produkcyjnym // Przeglad Kolejowy drogowy. 1975. - N 2. -P. 14-16.

35. Rail test stand system for production lines // Progress railroad. 1982. - № 2. - P. 40.

36. Зароченцев Г. В. Контроль качества металла рельсов на французских металлургических заводах // Инструментальный контроль качества железнодорожных рельсов: Сб. науч. тр. / ВНИИЖТ. М., 1974. - Вып. 508. - С. 84-88.

37. Лямбах Р. В., Малинка А. В. Состояние и перспективы развития неразрушающего контроля качества металлопродукции в черной металлургии // Сталь. 1981. - № 4. - С. 7478.

38. Зароченцев Г. В. Повышение надежности приемочного контроля железнодорожных рельсов // Надежность и контроль качества. 1982.-№ 10. - С. 20-25.

39. Есилевский В. П., Горъкавый В. В., Урбах В. И. Состояние и перспективы развития средств неразрушающего контроля рельсов на металлургических заводах // Контроль рельсов: Сб. науч. тр. М.: Транспорт, 1986. - С. 79-89.

40. Фомин А. М., Анисимое Ю. Л., Павленко Ю. П. Разработка и промышленное опробование метода контроля поверхностных дефектов рельсов // Производство железнодорожных рельсов и колес: Сб. науч. тр. / УкрНИИмет. Харьков, 1977. - С. 74-76.187

41. Князев Е. А. Средства контроля рельсов по поверхностным дефектам на рельсопрокатных заводах / Тр. ВНИИЖТа. -1982. Вып. 657. - С. 108-113.

42. Герасименко В. А., Пастухов В. Н. Неразрушающий контроль качества блюмов, слябов и заготовок за рубежом // Черная металлургия: Бюл. науч.-техн. информ. 1977. - № 8,- С. 14-26.

43. Rail test stained system for production lines // Progress railroad. 1982. - 25. № 12. - P. 40.

44. Ультразвуковой контроль рельсов в потоке производства с помощью ЭМА-преобразователей / О. В. Неволин, А. Н. Слюсарев, Е. В. Холод, В. В. Горькавый Сталь. - 1981. - № 4.-С. 80-82.

45. Snow detector and control System // Progr. Railroads. 1984. -Vol. 27. - № 3. - P. 58-60.

46. Божар Л. Ультразвуковой контроль рельсов на заводах // Повышение качества и работоспособности рельсов. М.: Транспорт, 1979. - С. 87-92.

47. Alias. J., Cantenot J. Le Rail et Sa fabrication // Revue generale des. Chemis defer. 1983. - Vol. 102, Juin, - P. 447-460.

48. Нестеров Д. К., Горъковый В. В., Сучков Г. М. Бесконтактный ультразвуковой контроль качества объемно-закаленных рельсов в потоке производства // Сталь. 1985. - № 1. - С. 77-78.

49. Болдырев Ю. П., Петров Ю. В. Контроль качества рельсов с помощью электроакустических преобразователей // Дефектоскопия. 1975. - № 4. - С. 32-38.

50. Зароченцев Г. В., Шмырин М. М. Ультразвуковой контроль загрязненности рельсов скоплениями неметаллических включений // Вести. ВНИИЖТа. М., 1979. - № 7. - С. 4951.

51. Шмырин М. М. Ультразвуковая аппаратура для контроля загрязненности рельсов по всей длине // Пути сокращения одиночной смены рельсов: Сб. науч. тр. / ВНИИЖТ. М., 1982. - Вып. 657. - С. 104-108.

52. Зароченцев Г. В. Порошин В.Л., Елисевский В . П. Перспективы диагностирования рельсов // Контроль рельсов: Сб. науч. тр. М.: Транспорт, 1986. С.28-36.

53. Основные направления работ по неразрушающему контролю рельсов в потоке производства / Ю. П. Павленко, Е. А. Бан-даренко, В. Н. Сорокин, Б. Н. Плюксне // Производство железнодорожных рельсов и колес: Сб. науч. тр. / УкрНИИмет. Харьков, 1978. - С. 49-50.

54. Baldev Rai, Jha В. В. Fundamentals of acoustic emissions // British journal of NTD. 1994. - Vol. 36. - № 1. - P. 17-23.

55. The acoustic emission authority for industrial applications. -1998. Physical Acoustics Corporation, Princeton, NJ USA.

56. Rogers L. M. Sizing fatigue cracks in offshore structures by the acoustic emission method // Insight. 1994. - Vol. 36. - № 9. -P. 661 -691.

57. Майе A. W. Die Entspannungs welle bei plotzlichem einschnitt eines gespannten elastischen Korpers // Z. Angew. Math. -1954. 34. -№/2. - P. 1-12.189

58. Pérez L. V., D'Attellis С. E., Ruzzate J. E. A model for acoustic emission signals and occurrence estimation // Insight. 1997. -Vol. 39. - № 2,- P. 83-87.

59. Флитман JI. В. Волны, вызванные мгновенным разрывом сплошности упругой стеды // Прикладная математика и механика. 1963. - 27, Вып. 4. - С. 618-628.

60. Оценка технического состояния металлических конструкций методом акустической эмиссии / А. И.Горбунов, JL А.Бондарович, А. Н.Шувалов и др. // Прочность, надежность и долговечность строительных конструкций. Магнитогорск: МГМА, 1994. - С. 34-50.

61. Васин Б. Г. Акустико-эмиссионная диагностика металлических конструкций строительных кранов // Строительные и дорожные машины. 1996. - №4. - С. 18-20.

62. Методы акустического контроля металлов/ Н. П. Алешин, В. Е. Белый, А. X. Вопилкин и др. Под ред. Н. П. Алешина. -М.: Машиностроение, 1989. 456 с.

63. Методика и аппаратура технического диагностирования остаточного ресурса изделий / JI. И. Дехтярь, В. Е. Вайн-берг, В. С. Лоскунов и др. // Техническая диагностика и не-разрушающий контроль. 1982. - №5. - С. 55-59.

64. Шаталов А. А., Иванов В. И. Нормативное регулирование акустико-эмиссионного контроля промышленного оборудования // Безопасность труда в промышленности. 1997. -№3,-С. 16-21.

65. Буденков Г. А. Недзвецкая О. В., Бахтин А. В. К регистрации волн акустической эмиссии, излучаемых усталостными трещинами // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 1983. - №5. - С. 12-17.

66. Андрейкив А. Е., Лысак Н. В., Сергиенко О. Н. Моделирование процесса локального разрушения, сопровождающегося акустической эмиссией в материалах и изделиях // Техниче190екая диагностика и неразрушающий контроль. 1990. - №3. -С. 9-21.

67. Муравьев В. В., Зуев Л. Б., Комаров К. Л. Скорость звука и структура сталей и сплавов. Новосибирск: Наука, 1996. -184 с.

68. Fenkner М. The determination of residual austenite in hardened ball-bearing steel by measurement of the velocity of sound waves // Mater, eval. 1969. -N 1- P. 11-22.

69. Ботаки А. А., Глебов А. И., Шарко А. В. Ультразвуковой контроль твердости сталей // Дефектоскопия. 1974. - №4. -С. 124-125.

70. Paradakis Е. P. Ultrasonic attenuation and velocity in three transformation products in steel // J. Appl. Phys. 1964. - Vol. 35, N 5,- P. 1474-1482.

71. Paradakis E. P. Ultrasonic attenuation and velocity in SAE 52100 steel quenched from various temperatures // Metallurg. Trans. 1970. - Vol. I, N 4.-P. 1053-1057.

72. Paradakis E.P. Ultrasonic nondestructive test for the detections of improper heat treatment of steel // Mater. Eval. 1965. - N 3,- P. 13-139.

73. Гусева E. К., Коварская E. 3., Лудзская Т. А. Определение концентрации и размеров пор в ферритах по акустическим характеристикам // Дефектоскопия. 1979. - № 3. - С. 6369.

74. Воронкова Л. В., Ермолов И. Н., Куликов В. И. Ультразвуковой способ оценки твердости чугуна по частоте максимальной амплитуде спектра // Дефектоскопия. 1985. - № 3. - С. 59-61.

75. Красавин В. В. Ультразвуковой контроль содержания остаточного аустенита в стали Х12Ф1 // Дефектоскопия. 1980. - №12. - С. 94-95.191

76. Prasad R. An investigation into the correlation between microstructure and ultrasonic properties of steel // Brit. J. NonDestructive Testing. 1990. - Vol. 32, N 8. - P. 403-404.

77. Kutty T.R.G., Chandrasekharau K.N., Panakkal J.P. Use of ultrasonic velocity for nondestructive evaluation of ferrite content in duplex stainless steels. "NDT Int.". 1987. - Vol. 20, N 6. - P. 359-361.

78. Муравьев В. В., Шарко А. В., Ботаки А.А. Акустический контроль режимов термообработки алюминиевого сплава В95 //Дефектоскопия. 1980. - № 1. - С.91-93.

79. Левитан Л. Я., Ноева М. Р., Шарко А.В. Акустические исследования процесса старения алюминиевого сплава АК4-1 // Дефектоскопия. 1978. - № 3. - С. 82-83.

80. Дриц M. Е., Рохлин Л. А. Акустические свойства алюминиевых сплавов // Металловедение алюминиевых сплавов. М., 1985. - С. 72-78.

81. Рохлин Л. Л. Влияние легирования на скорость распространения ультразвуковых волн в алюминиевых сплавах // Физика металлов и материаловедение. 1969. - Т. 28. - №3. - С. 571-574.

82. Дриц M. Е., Рохлин Л. Л., Зусман Л. Л. Зависимость скорости ультразвука от состава в двойных сплавах на основе магния // Структура и свойства легких сплавов. М.: Наука. - 1971. - С. 23-28.

83. Щукин В. А. Скорости распространения ультразвуковых волн в различных металлах и сплавах // Дефектоскопия. 1977. -№3. - С. 65-68.192

84. Ботаки А. А., Левитан Л.Я., Шарко A.B. Ультразвуковой контроль прочностных характеристик сталей // Дефектоскопия. 1978. - №4,- С. 94-95.

85. Муравьев В. В., Кодолов В. П., Билута А. П. Ультразвуковой контроль качества термообработки трубопроката из стали 12Х1МФ // Автоматизация и механизация в машиностроении. Кемерово: Кузбас. политехи, ин-т., 1988. - Ч. 1. - С. 126-127.

86. Муравьев В. В., Билута А. П., Кодолов В. П. Ультразвуковой контроль качества термообработки сварных швов паропроводов из стали 12Х1МФ // Современные физические методы и средства неразрушающего контроля. М.: о-во "Знание", 1988. - С. 26-28.

87. Муравьев В. В., Зуев Л. Б., Билута А. П. Ультразвуковой контроль термообработанных углеродистых сталей и сварных швов // Тез. 1-го сем. по угольному машиностроению Кузбасса. Кемерово: ЦНТИ, 1989. - С. 99-101.

88. Муравьев В. В., Кодолов В. П., Шарко А. В. Контроль твердости сварных швов паропроводов ультразвуковым методом // Совершенствование технической диагностики энергетического оборудования. Киев, 1984. - С. 190-192.

89. Бугай Н. В., Лебедев А. А., Левитан Л. Я. Определение взаимосвязи механических и акустических свойств стали 12Х1МФ // Дефектоскопия. 1982. - №2. - С. 85-86.

90. Бугай Н. В., Лебедев А. А., Шарко А. В. Ультразвуковой метод оценки качества металла длительно работающих паропроводов // Дефектоскопия. 1985. - №8,- С. 32-38.

91. Муравьев В. В., Комаров К. Л., Билута А. П. Влияние длительности отпуска среднеуглеродистой стали ОсВ на скорость распространения ультразвука // Неразрушающие физические методы контроля. Свердловск: МНПО "Спектр", 1990. - С. 69-70.

92. Муравьев В. В., Билута А. П. Ультразвуковой метод контроля деталей и узлов подвижного состава // ТРАНССИБ и науч.-техн. прогресс на ж.-д. трансп. / НИИЖТ Новосибирск, 1991. - Ч. III. - С. 36.

93. Муравьев В. В. Влияние термической обработки на скорость ультразвука в алюминиевых сплавах // Дефектоскопия.1989. №11.- С. 65-72.

94. Левитан Л. Я., Федорченко А. Н., Шарко А.В. Влияние режимов термообработки на акустические характеристики углеродистых сталей // Дефектоскопия. 1980. - №9. - С. 5257.

95. Левитан Л. Я. Разработка и исследование акустического способа контроля прочностных характеристик стали: авто-реф. дис. канд. техн. наук. Томск, 1981. - 24 с.

96. Finestone F. A., Frederick J. R. Refinements in supersonic reflectoscopy. Polarized sound / J. Acoust. Soc. Amer. 1946. - Vol. 18, N 1. - P. 200-211.194

97. Бениева Т. Я. Влияние пластической деформации на упругие свойства никель-хромовых сплавов // Применение ультразвуковых колебаний для исследования свойств контроля качества и обработки металлов и сплавов. Киев: Изд-во АН УССР, 1960. - С. 62-67.

98. Гузъ А. 77., Махорт Ф. Г., Гуща О. И. Акустоупругость,-Киев: Наукова думка. 1977. - 280 с.

99. Гузъ А. 77. Упругие волны в телах с начальными напряжениями./ Под ред. Ф.Г.Махорт; Ин-т механики АН УССР. -Киев: Наукова думка, 1986; Т-1. Общие вопросы. 373 е.; Т-2. Закономерности распространения - 535 с.

100. L а s z I о F. Tesselated stresses.— JISI. 1959. - Vol.l - р. 207.

101. Зайцев Г. 77. Прочность металла и безнагрузочные напряжения 11-го рода, вызванные понижением температуры // Физика металлов и металловедение. 1956. - Т. 11. -Вып. 3. - 115 с.

102. KycnuJi кий А. Б. Неметаллические включения и усталость стали. Киев: Техшка. - 1976. - 126 с.

103. Грдина Ю. В., Тов Г. М., Минкина Г. М. Внутренние напряжения в стали вокруг неметаллических включений // Изв. вузов. Черная металлургия. 1969. - № 2. - С. 12-15.

104. Beckman G. Untersuchungen zum thermoelastischen Verhalten von technischen Metallen mit nichtmetallischen Einschlüssen. -Frei-berger Forschungshefte. 1968 - Vol. 129. - P. 101.

105. Brooksbank D. Tliermal expansion of calcium-aluminate inclusions and relation to tesselated stresses. JISI. - 1970. -Vol. 5. - P. 495

106. Brooksbank D., Andrews K. W. Stress fields around Inclusions and tlieir relation to mechanical properties. JISI. - 1972. -Vol. 4. - P. 246.195

107. Brooksbank D., Andrews K. W. Stresses associated with duplex oxide sulphide inclusions in steel. - JISI. - 1970. - Vol. 6. - P. 582.

108. Лебедев A. A., Левитан Л. Я., Шарко А. В. Оценка влияния химического состава на результаты измерений механических свойств стали 40Х акустическими методами // Дефектоскопия. 1979. - № 2,- С. 81-84.

109. Лебедев А. А., Шарко А. В. Об акустическом контроле прочностных свойств стали // Дефектоскопия. 1979. - № 3,- С. 107-109.

110. Ботаки А. А., Левитан Л. Я., Шарко А., В. Ультразвуковой контроль прочностных характеристик // Дефектоскопия. -1978. № 4,- С. 94-95.

111. Вачаев А. В., Иванов Н. И. Контроль ударной вязкости металла ультразвуковым методом // Изв. вузов. Черная металлургия. 1991. - № 6. - С. 52-53.

112. Штремелъ М. А. Прочность сплавов,- М.: МИСИС. 1997; Часть II. Деформация. - 527 с.

113. Муравьев Е. А., Михалев М. С. Динамика образования внутренних напряжений и искривленность рельсов при объемной закалке их в масле // Остаточные напряжения и прочность железнодорожных рельсов / Труды ЦНИИ МПС, 1973. -Вып. 491. С. 49-56.

114. Гуща О. И., Лебедев В. К. Влияние напряжений на скорость распространения ультразвуковых волн в металлах // Прикладная механика. Отделение математики, механики кибернетики. 1968. - Том VI. - В. 2. - С. 89-92.

115. Прюдом А. Развитие исследований по повышению прочности и эксплуатационной долговечности рельсов // Повышение качества и работоспособности рельсов / Сб. науч. тр. -М: Транспорт. 1979,-С. 11-25.

116. Кислик В. А., Карамзин А. И. Исследование влияния остаточных напряжений на прочность рельсов // Остаточные напряжения и прочность железнодорожных рельсов / Труды ЦНИИ МПС, 1973. Вып. 491. - С. 37-42.

117. Эксплуатация системы акустико-эмиссионного контроля в трех локомотивных депо позволила повысить достоверность дефектоскопирования серповидных подвесок при использовании её совместно с визуально-измерительным и магнитным методами контроля.

118. Зав. кафедрой, д. т. н., проф.1. В. В. Муравьев

119. Начальник учебного отдела СГУПС1. В. М. Поваляева