Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Определение затухания ультразвуковой волны как способ контроля и исследования структурных характеристик металлов и сплавов
Авторы Киреев А. Н., д. т. н., проф.
Безкоровайный В. С., к. т. н., в. н. с.
Дейнека И. Г., д. т. н., проф., зав. каф.
Ильинский Д. И., м. н. с.
Раздел Машиностроение
Год 2026 Выпуск 86 Страницы 137 - 145
УДК 620.179.16:620.22 EDN LYDORQ
Аннотация В работе рассмотрены методы определения параметров затухания ультразвуковой волны при ее распространении в металле, а также выполнен анализ методов определения структурных характеристик материалов при помощи детерминации параметров затухания ультразвуковой волны. Определена возможность осуществления контроля структуры металла путем построения корреляционных связей между параметрами затухания ультразвуковой волны и параметрами структурных характеристик.
Реферат Цель. Целью научного исследования является анализ методов определения параметров затухания ультразвуковой волны при ее распространении в металле, определение их достоинств и недостатков, а также анализ методов определения структурных характеристик материалов при помощи детерминации параметров затухания ультразвуковой волны.
Методика. Для достижения поставленной цели в работе применялись основные положения теории акустических колебаний и волн. Проанализированы следующие методы акустического неразрушающего контроля, с помощью которых можно измерять параметры затухания ультразвуковой волны: резонансный метод, метод свободных колебаний, ультразвуковой эхоимпульсный метод, ультразвуковой зеркально-теневой метод. Показана взаимосвязь между структурными характеристиками металлов и сплавов с параметрами прохождения и отражения ультразвуковой волны в объекте диагностирования. Методологической основой исследования, которая определяет структуру и организацию статьи, является концепция системного подхода к решению поставленной в работе задачи.
Результаты. В работе проведен обзор и анализ методов определения параметров затухания ультразвуковых колебаний в металлах и сплавах. Показана степень их точности и достоверности, рассмотрены ограничения в применении данных методов. Рассмотрены вопросы применения методов определения параметров затухания для контроля и исследования структурных характеристик металлов и сплавов. Показаны достоинства, недостатки, достоверность и ограничения применения данных методов.
Научная новизна. Статья имеет новые оригинальные результаты, заключающиеся в систематизации методов детерминации параметров затухания ультразвуковых колебаний с целью определения области и объектов применения тех или иных методов.
Практическая значимость. Проведенные в работе исследования направлены на практическое применение методов детерминации параметров затухания ультразвуковых колебаний и применения их для контроля исследований структурных характеристик металлов и сплавов. Приведены и проанализированы методики контроля конкретных объектов диагностирования, таких как: оси железнодорожных колесных пар; хромоникелевые нержавеющие стали; катаные колесные центры железнодорожного подвижного состава.
Ключевые слова ультразвуковая волна, неразрушающий контроль, структура, затухание волны, дефектоскопия.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Отока А. Г., Холодилов О. В. Повышение эффективности ультразвукового контроля ободьев цельнокатаных колес при ремонте колесных пар вагонов // Мир транспорта. 2024. № 3 (112). С. 59–66. DOI: 10.30932/1992-3252-2024-22-3-8 EDN IFWNSU
2. Ермолов И. Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981. 240 с.
3. Киреев А. Н., Киреева М. А., Гладков А. Р. Метод определения параметров затухания ультразвука в поликристаллических материалах // Вестник Луганского государственного университета имени Владимира Даля. 2023. № 7 (73). С. 43–47. EDN KIKAYE
4. ГОСТ 33200-2014. Оси колесных пар железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2015. 42 с.
5. ГОСТ 34656-2020. Оси колесных пар железнодорожного подвижного состава. Методы неразрушающего контроля. М.: Стандартинформ, 2020. 19 с.
6. ГОСТ 14782-86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. М.: Стандартинформ, 2005. 25 с.
7. ГОСТ 18576-96. Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые. М.: Издательство стандартов, 2001. 28 с.
8. Химченко Н. В., Бобров В. А. Неразрушающий контроль в химическом и нефтяном машиностроении. М.: Машиностроение, 1978. 264 с.
9. Киреев А. Н., Киреева М. А. Оценка качества термической обработки колесных центров тягового подвижного состава методом ультразвуковой структуроскопии // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2019. № 1 (41). С. 16–24. DOI: 10.20291/2079-0392-2019-1-16-24 EDN VYCPAM
Полный текст