[发明专利]建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法

权利要求书

1.一种建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：

一、切取铸造奥氏体不锈钢中的等轴晶区作为检测试样，测量该检测试样的长L_实、宽W_实和高H_实，并统计出所述检测试样中的晶粒的平均直径d_实；

二、用中心频率为f的实际超声信号A_实对所述检测试样进行超声无损检测，并根据产生的实际底面回波信号A_实回计算出所述实际超声信号A_实在所述检测试样中传播的声速v_实和衰减系数α_实；

三、用数据处理绘图软件建立模拟检测模型，该模拟检测模型为长L_模＝L_实且宽W_模＝H_实的矩形结构，在该模拟检测模型中设置有N个平均直径d_模＝d_实的泰森多边形状的等轴晶晶粒模型，且所述等轴晶晶粒模型的晶界和晶内的弹性参数中的材料密度分别为ρ_晶界和ρ_晶内，且ρ_晶界＝ρ_晶内；拉梅常数分别为λ_晶界和λ_晶内及μ_晶界和μ_晶内，且λ_晶界≠λ_晶内或μ_晶界≠μ_晶内；

四、用所述数据处理绘图软件生成中心频率为f的模拟超声信号A_模，并根据产生的模拟底面回波信号A_模回计算出所述模拟超声信号A_模在所述模拟检测模型中传播的声速v_模和衰减系数α_模；

五、计算出所述模拟超声信号A_模在所述模拟检测模型中传播相对于所述实际超声信号A_实在所述检测试样中传播的声速误差Δv和衰减系数误差Δα，当所述声速误差Δv和/或所述衰减系数误差Δα大于或等于5％时，修正所述模拟检测模型中等轴晶晶粒模型的晶界和晶内弹性参数，直至所述声速误差Δv和所述衰减系数误差Δα均小于5％，所述铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型建立完成。

2.根据权利要求1所述的建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，其特征在于，在所述步骤一中，采用晶粒截点法统计所述检测试样中的晶粒的平均直径。

3.根据权利要求1或2所述的建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，其特征在于，在所述步骤一中，在对所述检测试样进行测量统计前，先依次进行打磨、抛光和腐蚀操作。

4.根据权利要求3所述的建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，其特征在于，采用机械打磨，并在打磨过程中依次使用号数由粗到细的砂纸；采用机械抛光，且在抛光过程中，先粗抛光，再精抛光；所述腐蚀操作所用的腐蚀液由盐酸、硝酸和重铬酸钾混合形成，且配比比例为质量分数为37.5％的盐酸100ml、质量分数为67％的硝酸10ml以及重铬酸钾5g。

5.根据权利要求1或2所述的建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，其特征在于，在所述步骤三中，在初次设定所述模拟检测模型中等轴晶晶粒模型的晶内和晶界弹性参数时，所述晶内弹性参数设定为碳钢晶粒的弹性参数，所述晶界弹性参数设定为畸变的碳钢晶粒的弹性参数。

6.根据权利要求1或2所述的建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，其特征在于，在所述步骤二中，在所述实际底面回波信号A_实回的波形图上找出一次回波和二次回波的幅值h₁和h₂，以及该一次回波的波峰和二次回波的波峰对应的坐标(t₁，h₁)和(t₂，h₂)，t₁和t₂分别是所述一次回波和所述二次回波的波峰出现的时间，利用上述数据计算出所述声速v_实和所述衰减系数α_实。