[发明专利]一种织构的超声评价方法

说明书

本发明公开了一种织构的超声评价方法，采用超声水浸法对待测件进行声速C扫查与底波幅值扫查，根据声速扫查C扫图像结果差异，再进行底波幅值扫查，根据声速C扫查与底波幅值扫查结果从宏观角度评价钛合金中织构否存在晶粒取向差异以及强织构分布位置；测量超声波在待测件不同方向的波速度绘制超声极图，根据极图的离散程度以及强度分析所测钛合金织构，按照本发明所述方法能从微观和宏观两个角度全面评价钛合金织构，且从微观角度对钛合金织构评价时，只需测量超声波沿钛合金不同方向传播的速度，便可得到极图，最终用于评价钛合金织构，本发明所述方法操作简单，高检测效率是其他方法不能实现的。

技术领域

本发明属于材料检测评价技术领域，具体涉及一种织构的超声评价方法。

背景技术

钛合金在航空航天领域有着广泛的应用，但织构的存在会使其产生局部趋近于单晶的特性，这样不仅在强度、塑性、韧性等方面表现出较明显的各向异性，而且具有强烈且单一类型织构的位置容易萌生疲劳裂纹，导致钛合金制件在使用过程中提前失效，对产品的可靠性及安全性造成严重危害，因此有一种对于钛合金织构评价的方法是必要的。现在对于织构的评价通常采用XRD与EBSD等方式，但其都是从微观角度进行分析，而且须取样分析并对材料进行破坏是无法避免的。但采用超声法不仅可以从宏观角度分析织构的分布，还可以从微观角度分析织构类型并做出极图。

发明内容

本发明的目的是提供一种织构的超声波评价方法，可从宏观和微观两个角度全面的评价钛合金中织构的分布、类型及其强度。本发明通过钛合金中超声波传播速度从宏观进行评价，再通过超声法极图从微观角度进行评价。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种织构的超声评价方法，包括以下步骤：

步骤1，采用超声水浸法对待测件进行声速C扫查与底波幅值扫查，根据声速扫查C扫图像结果差异，再进行底波幅值扫查，根据声速C扫查与底波幅值扫查结果从宏观角度评价钛合金中织构否存在晶粒取向差异以及强织构分布位置；

对比声速C扫查与底波幅值扫查结果，如在某一区域中声速C扫查存在差异，且该区域底波幅值扫查未发现变化，则在声速C扫查存在差异的区域存在织构；如果不出现声速变化，则待测件该区域无织构；

步骤2，测量超声波在待测件不同方向的波速度，根据测量出不同方向上的速度可以计算织构系数，再将计算出的织构系数带入下公式即可计算出极图，其中，q(ξ,η)表示织构强度，P_l^m为归一化Legendre勒让德函数，ξ＝cosχ，χ，η分别为极角与方位角，S₄为与极图相关的常数；将强度q(ξ,η)绘制出来即为超声波极图，根据极图的离散程度以及强度分析所测钛合金织构。

待测件为待测件表面粗糙度优于Ra6.3。

步骤1中，用10MHz平探头对钛合金进行声速C扫描声速成像。

步骤1中，平探头的角度与待测件表面垂直。

步骤1中，声速扫查时，调整超声波探伤仪，使A扫屏幕中出现一次底波与二次底波，将采样闸门分别置于一次底波与二次底波上；调节超声波检测仪增益值，使二次底波幅值调达到满屏高度的40％。

步骤1中，底波幅值C扫描时，调节探头角度，使探头角度与表面垂直；调整超声波探伤仪，使A扫屏幕中出现一次底波；调节超声波检测仪增益值，使一次底波幅值调达到满屏高度的80％。

步骤2中，检测超声波在待测件不同方向的6个波速，波速为超声波纵波速度和超声波横波速。

步骤2中，超声波纵波速度采用纵波直探头测量，超声波横波速度则采用横波直探头进行测量。

步骤2中，用游标卡尺测量待测件各方向的尺寸x，采用超声波脉冲反射法，读取一次底波与二次底波之间的传播时间t，计算出沿该方向传播的速度c＝x/t。