晶粒度的测定
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晶粒度的测定 [已经被阅读6621次,管理员 添于2012-7-15]

超声波探伤中晶粒度的测定
    利用声波在固体中的衰减可以测定固体的平均晶粒度,以判断材料性质。晶粒尺寸(b)与超声波长(入)可比拟时,超声能量在晶粒的界面上引起反射,而使传播的能量减小。波长愈小,衰减愈大。当波长与晶粒尺寸的比值大于3时,由散射而引起的衰减很小,但当波长与晶粒的比值小于10时,由扩散而引起的衰减相当大。晶粒度的测定,有以下几个方法。
    1.反射次数法
    用探伤仪探测试块,以荧光屏上反射波次数的多少来确定其晶粒度。
    表1为某种铜块在热处理时,退火温度不同,当探测频率为5兆赫时,晶粒大小与反射波的关系。

晶粒大小与反射波的关系
    图2为反射波次数与波长和晶粒的比值的关系。

波长和晶粒的比值

    2.比较法
    以标准试块来比较其衰减,图3所示

测量晶粒度设备

为测量晶粒度的设备。试块直径约为37毫米的圆柱体。由于热处理温度的变化,使铜的晶粒的平均直径约从0.025~0.150毫米之间。声能在水中及水和测试试块之间损失为一常数。测试时,先将试块放在水中,调整放大器的增益(或衰减器)使荧光屏上的幅度为一定值,记下此时放大器的增益(或衰减量)G1然后将同样形状的试块放在相同位置,调节放大器的增益〔或衰减器)使荧光屏上的波幅与前相同,记下此时放大器的增益(或衰减量)G2,则G2/G1即代表声波在试块中的衰减。图4及图5所示为用这种方法测量铜时的曲线。

超声波探伤仪测铜曲线

衰减与探伤的关系
    声波的扩散散射和吸收限制了探伤。纯吸收使声波的穿透能量及从缺陷或底部反射回的声波能量都减弱,不过这可由提高发射能量及放大倍数或降低探测频率来补救,但是散射不仅使从缺陷及底部的反射波高度降低,在晶界面上亦产生许多晶粒反射波(杂波),不能用提高发射能量及放大倍数的方法补救,因晶粒反射波也同时提高。因此,只能用降低频率的方法。而频率的降低,就限制了探测小缺陷。而且声波的衰减与材料的性质及频率有关,晶粒愈粗,频率愈高,衰减愈大。

 
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