钢轨踏面工在线非检测的研究

本文简述了电磁检测硬度的机理,利用电磁无 地钢轨双频淬火后的全长连续接触硬度检测进行测试研究,对钢轨纵向硬度的区分度已达铁道部部标准。对该研究成果转化为生产力进行了初步探讨。     

钢轨连续非接触硬度检测的研究

本文简述了电磁检测硬度的机理，利用电磁无损检测对钢轨双频淬火后的全长连续非接触硬度检测进行测试研究，对钢轨纵向硬度的区分度已达铁道部部标准，对该研究成果转化为生产力进行了初步探讨。     

基于电磁原理的钢轨裂纹高速在线巡检方法

由于非接触式检测的优势,电磁无损检测技术具有实现铁路钢轨裂纹高速在线巡检的可行性,但检测探头与被测钢轨间的快速相对运动引起的速度效应会对巡检结果带来较大影响。从电磁场基本理论出发,对高速漏磁检测中的速度效应进行了分析;依据速度因素的特点提出了钢轨裂纹高速在线电磁巡检的方法,其特征在于采用直流励磁激励的磁轭分别对钢轨踏面进行纵向和横向磁化,检测探头采用布置在磁轭两磁极中间位置的三维霍尔传感器和三维检测线圈以及缠绕在磁轭臂上的检测线圈。在高速无损检测试验平台上的试验结果表明,提出的巡检方法可以有效实现钢轨裂纹的高速在线巡检,且不同方法对不同类型的钢轨裂纹缺陷识别各有优势,方法互补之后可以实现不同类型钢轨以大于200 km/h速度在线巡检及缺陷的有效识别。     

钢轨踏面电磁超声检测信号处理方法

针对钢轨踏面电磁超声检测信号幅值小、信噪比低的问题,研究适用于电磁超声的数字信号处理方法,利用小波变换对信号进行消噪处理,通过希尔伯特变换提取信号包络,并对处理后的数据进行超声成像。采用LabWindows/CVI和Matlab混合编程的方式设计上位机数据分析软件。试验表明,该方法显著提高了电磁超声回波信号的信噪比,能有效地检测钢轨踏面缺陷并进行定位。     

基于电磁超声表面波的钢轨在线探伤装置

针对目前普遍采用的压电超声式钢轨在线探伤装置存在探伤速度有限,难以检测钢轨表面缺陷的缺点,设计了一种基于电磁超声表面波的钢轨探伤装置。该装置采用透反结合的方式,通过两种频率的电磁超声表面波进行钢轨在线探伤;通过电磁超声大功率发射和低噪声接收电路完成超声波的发射和接收;采用基于FPGA(现场可编程门陈列,Field Programmable Gata Array)和ARM(Advance RISC Machinec)硬件架构,实现装置的控制、数据采集、存储等功能;通过上位机对探伤数据进行处理、显示。试验表明,装置能够有效检测出钢轨轨头核伤、人工加工缺陷等,具有无需声耦合剂、检测精度高、速度快的特点。     

U71MnSiCu重型钢轨的热处理工艺研究

通过采用金相组织分析和硬度检测等方法对U71MnSiCu钢的热处理工艺参数进行研究。根据试验结果制定了U71MnSiCu钢轨的热处理工艺并用于生产实践中。最终18件钢轨均获得较高硬度值,一次性合格率100％。     

钢轨摩擦断裂分析

采用光学显微镜和显微硬度等检测方法，对钢轨断裂的原因进行了分析。断裂的主要原因是钢轨在吸收摩擦热后产生了高硬度的马氏体。     

高强耐磨钢轨接头软化区准确测定方法研究

针对高强耐磨钢轨接头软化区如何在工地便捷准确测定,以满足TB/T1632《钢轨焊接》标准要求的问题,采用里氏硬度计、细化测点间距的测试方法对60N U76CrRE钢轨气压焊接头硬度进行了测试.结果表明:接头轨顶面软化区硬度均值比标准检测方法降低15 HB(5％);接头硬度均值降低18 HB(5％),软化区宽度变宽0.5...     

基于电磁超声的钢轨探伤装置

由于当前压电超声钢轨探伤装置依赖耦合剂、结构复杂,故设计了基于电磁超声的钢轨探伤装置。该装置采用电磁超声斜入射体波、垂直入射体波、高频和低频表面波四种类型探头,可以实现对钢轨的全面探伤;设计的多通道探伤装置机械结构具有体积小的特点;针对电磁超声换能器换能效率低、对噪声敏感的特点,设计了大功率发射和低噪声接收电路;提出自相关算法,实现对多通道接收的处理。试验结果表明,该装置可以对钢轨轨底、轨腰、踏面、轨头等多处的缺陷进行检测,对于列车行车安全具有重要意义。     

线路服役钢轨断裂原因分析

就某厂区的新建重载铁路钢轨在通车两次后就发生较长距离的断裂失效进行分析。通过对断裂钢轨进行金相组织、布氏硬度、显微硬度、扫描电镜及能谱检测分析,得出其断裂原因主要是由于轨头轮廓近表面产生了硬脆马氏体,形成了断裂源,在运行过程中发生异常失效。而产生这种有害组织的主要原因是钢轨保管存放或使用不当造成的。     

洛氏硬度试验中测量不确定度的评定

介绍了测量硬度不确定度的原理，并以金属材料洛氏硬度试验结果的不确定度的评定作为不确定度在理化检验中应用的一个实例。     

Development and application of WGQ type micro-computer-based electromagnetic nondestructive testing instrument for quality of metal material

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅ 1 979,ｏｕｒｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｇｒｏｕｐｈａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｓｅｒｉｅｓｏｆａｕｔｏｍａｔ ｉｃｓｅｐａｒａｔｏｒｆｏｒｍｅｔａｌｍａｔｅｒｉ     

Electrical conductivity field analysis for evaluation of FSW joints in AA6013 and AA7075 alloys

To fully characterize Friction Stir Welding several techniques are required, mainly destructive, as hardness or metallographic testing. However, there is still a need for developing dedicated methods, preferably non-destructive. Electrical conductivity, based on a different physical principle, may constitute an alternative. The present study aims to characterize the electrical conductivity in friction stir welds and to investigate the correlation between this and the hardness observed in different regions of a weld. An eddy current planar probe was used for the measurements at different depths. For this, welded samples were machined in steps and in ramp and scans along orthogonal axis were performed. The results were correlated with the microstructural modifications. A close match between the electrical conductivity field and the microstructure was observed. A good correlation with hardness was noticed, suggesting that the non-destructive test has the potential to complement or substitute destructive methods as hardness tests.     

纳米压痕技术在材料力学测试中的应用

近年来,材料纳米级力学测试日益引起广大研究者的重视。纳米压痕仪凭借极高的载荷和位移分辨率,广泛应用于材料表面的微纳米级力学性能的测试,包括硬度、弹性模量、塑性应变、薄膜界面结合强度以及材料疲劳特性等。综述了几种纳米压痕和纳米冲击技术测试材料力学性能的方法和原理,介绍了纳米压痕技术在材料力学性能测试方面的若干先进应用实例及其测试机理,以及原子力显微镜和扫描探针显微镜在力学测试方面的原理和应用。最后,提出了纳米压痕仪存在的若干问题,并对纳米压痕技术的发展进行了展望,认为纳米压痕技术结合有限元模拟建立材料疲劳断裂模型,是纳米压痕在力学测试方面发展的必然趋势。     

紫铜板材连续剪切变形技术

介绍了板材连续剪切变形方法的基本原理及特点。以380℃×40min退火态的T2紫铜板材为研究对象, 板材按C路径6道次的连续剪切变形后,经分析表明:连续剪切变形后的板材的显微组织明显得到细化,并且呈现出剪切流线形态;变形后的板材的抗拉强度由退火态的210MPa提高到330MPa;硬度从65HV1提高到120HV1。     

高通量硬度测试仪的研究

为了缩短新材料的研发周期，降低研发成本，以硬度测试的特点和机理为基础，设计相应的机械控制系统和软件，开发了具有32个工位的高通量硬度测试仪，从而实现材料力学性能的高通量表征。该设备可以实现硬度测量过程中的自动打点、自动记录、自动切换样品，测试所需时间约为普通手动硬度计的1/3，提高了材料性能的表征速率。采用高通量硬度测试仪对具有不同硬度的标准硬度块品、不锈钢样品以及高熵合金样品进行测试，结果表明：高通量硬度测试仪适用于硬度值不小于 200HV(约19HRC)的材料，示值误差为-0.2HRC，示值重复性为0.764HRC，测试精度满足硬度计的要求，测试结果可靠。     

高通量硬度测试仪的研究

为了缩短新材料的研发周期,降低研发成本,以硬度测试的特点和机理为基础,设计相应的机械控制系统和软件,开发了具有32个工位的高通量硬度测试仪,从而实现材料力学性能的高通量表征。该设备可以实现硬度测量过程中的自动打点、自动记录、自动切换样品,测试所需时间约为普通手动硬度计的1/3,提高了材料性能的表征速率。采用高通量硬度测试仪对具有不同硬度的标准硬度块品、不锈钢样品以及高熵合金样品进行测试,结果表明：高通量硬度测试仪适用于硬度值不小于 200HV(约19HRC)的材料,示值误差为-0.2HRC,示值重复性为0.764HRC,测试精度满足硬度计的要求,测试结果可靠。     

65Mn钢波形垫圈断裂分析

本文从化学成分、显微组织、断口形貌、氢含量、硬度等方面,对表面镀镉65Mn钢波形垫圈使用过程中连续出现早期断裂的原因进行了分析。对同批零件进行了氢脆和回火脆性验证试验,分析了除氢时间、氢含量、硬度以及回火温度对断口形貌的影响,同时对不同硬度检测方法对垫圈硬度值的影响进行了分析。结果表明,硬度浏量方法选择不当导致波形垫圈的实际硬度超出技术要求,使波形垫圈脆性增加,引起波形垫圈最终断裂,残余氢导致断口呈沿晶特征。建议将该波形垫圈回火温度控制在380-410℃范围内,选择HV5.0或HV10检测硬度,除氢时间不低于12h。     

几种薄膜涂层硬度测试方法的比较

对薄膜涂层而言,硬度是定量分析其质量的基本指标.硬度的测试方法很多,所用测试方法不同,导致测试结果迥异.系统介绍了表面薄膜涂层硬度的几种测试方法,并对各方法的特点和适用范围进行了对比和评定.经对比可知:测试涂层的本征硬度,采用精确绘Meyer图,由公式法求得涂层本征硬度是最便捷、最准确、最科学的方法之一.     

Indentation properties of copper leadframe with hard coatings

Hardness and elastic modulus of a typical leadframe material which consists of a Cu alloy substrate with Ni and Pd bi-layer coatings were characterised using Vicker’s micro-hardness and nano-indentation tests. The two different testing methods produced similar results in that ‘composite’ hardness for all coated specimens decreased (except at very low loads in the nano-indentation test) with increasing indentation depth and tended to converge at sufficiently high loads due to the strong influence of the coating/substrate interaction. The hardness values of substrate and Ni and Pd coatings were successfully determined from the ‘composite’ hardness values based on the empirical linear relationship with the inverse of indentation diagonal and the rule of mixtures principle.