Разработка методов контроля качества и определения параметров структуры крупногабаритных изделий из спеченных твердых сплавов системы WC-(Co+Ni+Cr) на основе анализа параметров распространения ультразвуковых колебаний
| Jazyk: | angličtina |
|---|---|
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
porosity
particle conglomerates каркасная структура зерна карбіду hard alloys гетерогенні матеріали поглощение энергии oscillations attenuation каркасна структура затухання коливань ультразвуковые колебания твердые сплавы затухание колебаний carbide grains зерна карбида binding areas heterogeneous materials гетерогенные материалы поглинання енергії energy absorption тверді сплави ultrasonic oscillations skeleton structure ультразвукові коливання |
| Zdroj: | Technology audit and production reserves; Vol. 4 No. 2(60) (2021): Information and control systems; 33-38 Technology audit and production reserves; Том 4 № 2(60) (2021): Інформаційно-керуючі системи; 33-38 Technology audit and production reserves; Том 4 № 2(60) (2021): Информационно-управляющие системы; 33-38 |
| ISSN: | 2664-9969 2706-5448 |
| Popis: | The object of research is hard alloys with a morphology of the carbide phase skeleton structure, in which particles contact with each other, and the gaps between them are filled with a binder phase. The mechanical and service characteristics of such materials depend on the degree of development of the skeleton structure. One of the most problematic areas is the lack of non-destructive methods for determining the parameters of the structure. The introduction of such techniques will allow obtaining objective information on the structure of the material and using it to evaluate the quality of products. In the course of the study, the parameters of the scattering of elastic vibrations in inhomogeneous media were determined. The main hypothesis of the study is the assumption that the processes of energy dissipation occur both in the structural elements themselves (carbide grains and bond areas) and at their boundaries. Therefore, the evaluation of dissipation processes will allow obtaining a quantitative estimation of the alloys structure parameters, and will allow assessing the quality of the material. The following characteristics were chosen as the parameters characterizing the propagation of ultrasonic oscillations: the speed of the oscillations propagation, the scattering background level in relation to the amplitude of the bottom reflection, the oscillations attenuation coefficient. The parameters were determined and compared with the characteristics of the quality of the products and the parameters of the microstructure, which were determined by the methods of quantitative metallography and the statistical characteristics of the relationship between the parameters, were determined. As a result, new quality control procedures for carbide products have been developed. The contiguity characteristics of the carbide skeleton of the sintered cemented carbide were determined by measuring the propagation speed of ultrasonic oscillations. The assessment of the level of porosity with a pore size of less than 1 mm was carried out according to the results of measuring the relative amplitude of the background scattering of ultrasonic oscillations. The proposed methods are non-destructive and are carried out in one cycle with ultrasonic flaw detection, to which 100% of the products are subjected. These techniques have been introduced in the production of carbide rolls by the method of controlled hot vacuum pressing. They have become an integral part of the quality control system for carbide rolls. Объектом исследования являются твердые сплавы, имеющие каркасную морфологию карбидной фазы, в которых частицы соприкасаются друг с другом, а промежутки между ними заполнены связующим фазой. Механические и служебные характеристики таких материалов зависят от степени развития каркасной структуры. Одним из самых проблемных мест является отсутствие неразрушающих методик определения параметров структуры. Внедрение таких методик позволит получить объективную информацию относительно структуры материала и использовать ее для оценки качества изделий. В ходе исследования определяли параметры рассеяния упругих колебаний в неоднородных средах. Основная гипотеза исследования состоит в предположении, что процессы диссипации энергии протекают как в самих структурных элементах (зерна карбида и участки связи), так и на их границах. Поэтому оценка процессов диссипации позволит получить количественную оценку параметров структуры сплавов, позволит оценить качество материала. В качестве параметров, характеризующих распространение ультразвуковых колебаний, были выбраны характеристики: скорость распространения колебаний, уровень фона по отношению к амплитуде донного импульса, коэффициент затухания колебаний. Определены параметры сопоставляли с характеристиками качества изделий и параметрами микроструктуры, которые определялись методами количественной металлографии и определяли статистические характеристики связи между параметрами. В результате были разработаны новые процедуры контроля качества твердосплавных изделий. Характеристики смежности карбидного каркаса испеченного твердого сплава определяли по результатам измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний. Оценку уровня пористости с размером пор менее 1 мм выполняли по результатам измерения относительной амплитуды фона рассеяния ультразвуковых колебаний. Предложенные методики является неразрушающими и проводятся в одном цикле с выполнением ультразвуковой дефектоскопии, которой подвергаются 100% изделий. Данные методики внедрены при производстве твердосплавных валков методом управляемого горячего вакуумного прессования. Они стали составной частью системы контроля характеристик качества твердосплавных валков. Об’єктом дослідження є тверді сплави, які мають каркасну морфологію карбідної фази, в яких частинки стикаються одна з одною, а проміжки між ними заповнені зв’язуючою фазою. Механічні та службові характеристики таких матеріалів залежать від ступеню розвитку каркасної структури. Одним з найбільш проблемних місць є відсутність неруйнуючих методик визначення параметрів структури. Впровадження таких методик дозволить отримати об’єктивну інформацію, щодо структури матеріалу та використовувати її для оцінки якості виробів. В ході дослідження визначали параметри розсіювання пружних коливань в неоднорідних середовищах. Основна гіпотеза дослідження полягає в припущенні, що процеси дисипації енергії протікають як в самих структурних елементах (зерна карбіду і ділянки зв'язки), так і на їх границях. Тому оцінка процесів дисипації дозволить отримати кількісну оцінку параметрів структури сплавів, що дозволить оцінити якість матеріалу. Як параметри, що характеризують розповсюдження ультразвукових коливань, були вибрані характеристики: швидкість розповсюдження коливань, рівень фону по відношенню до амплітуди донного імпульсу, коефіцієнт загасання коливань. Визначені параметри співставляли з характеристиками якості виробів та параметрами мікроструктури, що визначалися методами кількісної металографії та визначали статистичні характеристики зв’язку між параметрами. В результаті були розроблені нові процедури контролю якості твердосплавних виробів. Характеристики суміжності карбідного каркаса спеченого твердого сплаву визначали за результатами вимірювання швидкості розповсюдження ультразвукових коливань. Оцінку рівня пористості з розміром пор менше 1мм виконували за результатами вимірювання відносної амплітуди фону розсіяння ультразвукових коливань. Запропоновані методики є неруйнуючими і проводяться в одному циклі з виконанням ультразвукової дефектоскопії, якою піддаються 100% виробів. Дані методики упроваджені при виробництві твердосплавних валків методом керованого гарячого вакуумного пресування. Вони стали складовою частиною системи контролю характеристик якості твердосплавних валків |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|