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巴克豪森噪聲測(cè)量要求
•一個(gè)主分析儀(Rollscan),型號(hào)取決于主要用途
•巴克豪森噪聲傳感器
•可選組件處理設(shè)備(支架)
•數(shù)據(jù)采集軟件(ViewScan)和分析軟件(MicroScan)。
在測(cè)量過程中,傳感器在一個(gè)周期內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行磁化和退磁,并獲取BN信號(hào)并將其傳輸?shù)街鞣治鰞x。Rollscan(主分析儀)是電源和數(shù)字信號(hào)處理器。ViewScan或MicroScan是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和報(bào)告的軟件。支架是用于部件搬運(yùn)的定制設(shè)備。
巴克豪森噪聲-應(yīng)用
許多工藝,如機(jī)械加工(車削、銑削、鉆孔、磨削)、冷加工(噴丸強(qiáng)化、激光強(qiáng)化、自增強(qiáng))和表面硬化(滲碳、氮化、感應(yīng)硬化)都涉及一些應(yīng)力和顯微組織的變化,使用巴克豪森噪聲可以很容易進(jìn)行分析。各種動(dòng)態(tài)過程,如蠕變和疲勞,同樣涉及應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)的變化,也可以用巴克豪森噪聲監(jiān)測(cè)。
巴克豪森噪聲法的實(shí)際應(yīng)用大致可分為三類:
• 殘余應(yīng)力評(píng)估
• 硬度評(píng)估
• 檢測(cè)表面缺陷
殘余應(yīng)力的評(píng)定
巴克豪森噪聲對(duì)試件的應(yīng)力水平有響應(yīng)。巴克豪森噪聲可以用來評(píng)價(jià)材料的應(yīng)力狀態(tài)。在拉應(yīng)力狀態(tài)下,巴克豪森噪聲信號(hào)幅值會(huì)增大,而在壓應(yīng)力狀態(tài)下使巴克豪森噪聲信號(hào)幅值會(huì)減小。
冷加工過程在表層產(chǎn)生復(fù)雜的殘余壓應(yīng)力分布,可以用巴克豪森噪聲來表征。以Barkhausen噪聲為例,利用Barkhausen噪聲可以表征和評(píng)價(jià)噴丸強(qiáng)化過程的有效性,改善噴丸強(qiáng)化的質(zhì)量控制過程。利用巴克豪森噪聲,可以檢測(cè)噴丸強(qiáng)化過程的覆蓋率和均勻性。
用巴克豪森噪聲測(cè)量殘余應(yīng)力并不是一個(gè)直接的應(yīng)用,因?yàn)榘涂撕郎肼暡荒苤苯赢a(chǎn)生應(yīng)力狀態(tài)確定的任何MPa值結(jié)果。然而,有了校準(zhǔn)過程,它可以成功地完成,而不是破壞性的。評(píng)定焊接應(yīng)力是巴克豪森噪聲的另一個(gè)實(shí)際應(yīng)用。
評(píng)估的硬度
巴克豪森噪聲可以用來評(píng)價(jià)材料的硬度狀態(tài)。軟材料使巴克豪森噪聲信號(hào)幅值增大,硬材料使巴克豪森噪聲信號(hào)幅值減小。巴克豪森噪聲可以在生產(chǎn)線上區(qū)分軟、硬零件??梢暂p松匹配大多數(shù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)速率,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)硬度控制。
表面缺陷檢測(cè)
磨削燒傷的檢測(cè)和磨削過程的控制
磨削燒傷是磨削過程中發(fā)生在表面的熱損傷的統(tǒng)稱。研磨燒傷導(dǎo)致表面局部變色,可以軟化或硬化表層。當(dāng)溫度超過正?;鼗鸱秶陀趭W氏體化溫度(Ac3)時(shí),采用慢速淬火形成一種稱為過回火馬氏體(OTM)的軟材料。OTM的形成稱為再回火燃燒,它產(chǎn)生拉應(yīng)力狀態(tài)并降低表面硬度。
當(dāng)溫度高于奧氏體化溫度(Ac3)時(shí),在磨削工件表層進(jìn)行快速淬火,形成未回火馬氏體(UTM)。UTM層比工件芯層硬度大、易腐蝕、對(duì)微裂紋敏感、脆性大,使表面完整性和表面應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槔鞝顟B(tài)。硬質(zhì)馬氏體(UTM)的形成稱為再硬化燒傷,它是磨削燒傷的另一種形式。由于巴克豪森噪聲對(duì)硬度和應(yīng)力的變化都有相同的響應(yīng),因此可以可靠地檢測(cè)出不同形式的磨削燒傷。通過監(jiān)測(cè)磨削零件的狀況,可以控制磨削過程。巴克豪森噪聲分析能夠100%可靠地檢測(cè)出由于砂輪磨損、進(jìn)給速度、砂輪轉(zhuǎn)速等參數(shù)引起的磨削損傷。
鉻涂層表面缺陷檢測(cè)
通過鉻板檢測(cè)與使用有關(guān)的熱損傷是巴克豪森噪聲直接可靠的應(yīng)用。鉻涂層檢測(cè)表面缺陷的主要應(yīng)用領(lǐng)域是飛機(jī)起落架。在飛機(jī)大修過程中,利用巴克豪森噪聲檢測(cè)飛機(jī)表面缺陷
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