Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 22

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  szum Barkhausena
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote Zintegrowana głowica pomiarowa do badań metodą Barkhausena
PL
W artykule przedstawiono założenia i wybrane zagadnienia dotyczące budowy opracowanej głowicy pomiarowej do badań metodą Barkhausena. Wyposażono ją w dodatkowy układ interfejsu kontrolno-sterującego użytkownika, usprawniający prowadzenie nieniszczących badań diagnostycznych na obiektach oddalonych od głównej jednostki pomiarowej. Część elektroniczną głowicy pomiarowej zbudowano stosując popularne platformy sprzętowe z mikrokontrolerami ATmega. Natomiast obudowę prototypowej głowicy wykonano z zastosowaniem druku 3D.
EN
The article presents the assumptions and selected issues of the construction of the developed measuring head for testing with the Barkhausen method. It is equipped with additional control and measurement system of the user interface, facilitating the conduct of non-destructive diagnostic tests on objects distant from the main measuring unit.. The electronic part was built with the use of popular hardware platforms based on the ATmega microcontrollers. The housing of the prototype head was manufactured using 3D printing.
EN
The paper presents new approach to processing the Barkhausen Noise signal in order to detect and identify plastic deformations in carbon steel. A new automatic method of Barkhausen effect signal filtration was investigated. Apart from a classical measurement of Barkhausen effect signal, for which the RMS value is assumed, the signal waveform factor was also used in analyzes. The developed approach to processing the Barkhausen Noise signal has made it possible to obtain more useful diagnostic data than those obtained from the raw signal.
EN
The effectiveness of the magnetic Barkhausen noise method (MBN), used for non-destructive testing of ferromagnetic materials, depends to a large extent on a number of factors determining the measurement conditions. The use of conditions allowing the highest possible level of discrimination between the various states of the materials state is of highest importance. Therefore, this paper presents an analysis of the impact of measurement conditions on Barkhausen noise signals observed for various states of the material conditions. Taking into consideration the stochastic nature of MBN and the complex characterization of its changes, the analysis was based on the time-frequency representation of the MBN signal. The paper presents selected distributions achieved using two transformation methods. In addition, the extraction methods of features allowing the quantification of complex information were given. Finally, the discrimination ability for a number of parameters and features of MBN signals were determined and the obtained results were discussed.
PL
Skuteczność metody magnetycznego szumu Barkhausena MBN (ang. Magnetic Barkhausen Noise), wykorzystywanej do badań nieniszczących materiałów ferromagnetycznych, zależy w dużej mierze od szeregu czynników określających warunki pomiarowe. Kluczowe znaczenie ma zastosowanie warunków umożliwiających najwyższy możliwy poziom dyskryminacji między różnymi stanami badanych materiałów. W związku z tym w niniejszej pracy przedstawiono analizę wpływu warunków pomiaru na sygnały szumu Barkhausena rejestrowane dla różnych stanów badanego materiału. Mając na uwadze stochastyczną naturę szumu MBN i złożoną charakterystykę jego zmian, analizę przeprowadzono na podstawie reprezentacji czasowo-częstotliwościowej sygnału MBN. W pracy zaprezentowano wybrane rozkłady z zastosowaniem dwóch metod transformacji. Ponadto przybliżono metody ekstrakcji cech umożliwiające kwantyfikację złożonej informacji. Na koniec określono poziomy rozróżnialności dla szeregu parametrów i cech sygnałów MBN oraz omówiono uzyskane wyniki.
PL
W artykule przedstawiono wyniki doświadczalnej analizy pośredniego wpływu czynników geometrycznych na warunki magnesowania podczas badań za pomoc metody Barkhausena. Badano wpływ tzw. efektu brzegowego związanego z położeniem głowicy pomiarowej względem krawędzi przedmiotu badań oraz szerokości samej próbki kalibracyjnej. Jako metodę badawczą zastosowano modelowanie fizyczne zmiany wymiarów geometrycznych i położenia głowicy pomiarowej przy zachowaniu niezmienno ci innych parametrów mogących wpływać na pomiar. Badania z wykorzystaniem opracowanej aparatury pomiarowej przeprowadzono dla dwóch konstrukcji głowic. Uzyskane rezultaty badań pozwoliły stwierdzić, iż brak kompensacji wpływu analizowanych czynników geometrycznych podczas badań za pomocą metody Barkhausena może prowadzić do powstawania bardzo dużych błędów pomiarowych.
EN
The paper presents the results of experimental analysis of the indirect influence of geometric factors on the magnetization conditions during material investigations by Barkhausen method. The impact of the so-called boundary effect associated with the position of the measuring head relative to the edge of the test object and the width of the calibration sample have been investigated. As a research method, physical modeling of changes in geometrical dimensions and position of the measuring head was used, while maintaining the invariance of other parameters that could influence the measurement. Investigations using the developed measuring apparatus were performed for two designs of the measuring head. The obtained results showed that the lack of compensation of the influence of the analyzed geometric factors during the Barkhausen method can lead to significant measurement errors.
PL
Analizowano możliwości określenia zmian twardości warstw nawęglanych i hartowanych indukcyjnie na podstawie wielkości ilościowo opisujących szum Barkhausena. Badania przeprowadzono na zestawie trzech próbek o stałej grubości warstwy nawęglanej (1,2 mm) o różnych wartościach twardości. Pomiary przeprowadzono dla trzech konfiguracji aparatury MEB-4C Mag-Lab s.c. różniących się częstotliwością prądu magnesującego. Analizowano obwiednię szumu Barkhausena i jej punkty charakterystyczne, energię, RMS, periodogramy FFT oraz rozkłady liczby zdarzeń. Uzyskano interesujące korelacje diagnostyczne mogące posłużyć w rozwiązywaniu zagadnień odwrotnych badań nieniszczących.
EN
The possibility of hardness changes determination of carburized and induction hardened layers using quantities describing Barkhausen noise quantitatively was analyzed. The studies were carried out on three samples of constant thickness of carburized layer (1.2 mm) with different hardness values. Measurements were made for three configurations of MEB4-C device provided by Mag-Lab s.c. that differed in magnetization frequency. The Barkhausen noise envelope and its characteristic parameters, energy, RMS, FFT periodograms and event distributions were analyzed. Interesting diagnostic correlations have been obtained which can be used to solve the non-destructive testing inverse problems.
PL
Wykorzystanie szumu Barkhausena do oceny wytężenia stali ferrytycznych jest tematem wielu badań i publikacji. W niniejszym artykule podjęto temat wpływu grubości próbek i historii ich obciążania na korelacje diagnostyczne pomiędzy wielkościami ilościowo opisującymi szum Barkhausena a stanem wytężenia. Badania przeprowadzono na próbkach ze stali S235JR, która jest powszechnie wykorzystywaną stalą konstrukcyjną. Stwierdzono wpływ zarówno grubości, jak i historii obciążania na analizowane wielkości. W zależnościach korelacyjnych wpływ historii obciążenia można pominąć do wartości naprężenia równej 60% granicy plastyczności badanej stali, a wpływ grubości do wartości naprężenia zbliżonych do granicy plastyczności.
EN
Application of Barkhausen noise to evaluate stress-strain state of ferrite steels is a subject of many studies and publications. In this paper impact of sample thickness and load history on diagnostic correlations between quantities describing Barkhausen noise quantitatively and strain state was analyzed. The research was conducted on plate samples of S235JR steel, which is commonly used structural steel. The influence of both thicknesses and load history on the analyzed quantities was found. The correlation dependencies show that, the influence of the load history can be omitted to a stress value equal to 60% of the yield point of the tested steel, and the effect of the thickness to the stress value close to the yield point.
PL
Tradycyjne metody pomiaru twardości nie umożliwiają wielokrotnych okresowych pomiarów w tym samym miejscu, ze względu na odkształcenia plastyczne powierzchni spowodowane przez wgłębnik twardościomierza. Potencjalną alternatywą jest wykorzystanie metod magnetycznych badań nieniszczących, do których zaliczany jest pomiar szumu Barkhausena, gdzie taka niedogodność nie występuje, a z przeprowadzonych badań eksperymentalnych wynika, że jest silnie powiązany z mikrostrukturą materiału ferromagnetycznego. Celem badań zaprezentowanych w artykule było opracowanie zależności diagnostycznych pomiędzy wielkościami charakterystycznymi szumu Barkhausena a twardością Vickersa HV5. Poszukiwano takich parametrów, dla których wartość współczynnika determinacji R2 korealcji liniowej z twardością HV5 osiągałaby wartość maksymalną. Badania wykonano na próbkach płytowych wykonanych ze stali S235 i DC01am.
EN
Traditional hardness measurement method don’t allow for multiple and periodic measurement in the same spot, due plasticall deformation that occur during test. Potential alternative A potential alternative are magnetic non-destructive methods, such as the Barkhausen noise measurement, where this disadvantage is no present and experimental studies prove its strong dependence to microstructure. The aim of the study presented in this paper was to develop diagnostic relationships between characteristic parameters that desribes Barkhausen noise quantitatively and HV5 hardness. The quantities that describe the Barkhausen noise quantitatively for which the highest value of R2 of linear correlation with HV5 hardness was looking for. Tests were performed on plastically deformed samples maded of S235 and DC01 am steel grade.
PL
Praca dotyczy oceny możliwości identyfikacji zmian twardości warstw nawęglanych i hartowanych indukcyjnie, z wykorzystaniem nieniszczących technik magnetycznych. Badania przeprowadzono na zestawie trzech próbek, ze stali AMS 6414, poddanych procesowi nawęglania, w atmosferze o różnym stężeniu węgla, a następnie hartowaniu oraz na próbce bez warstwy. Próbki z warstwami o różnej twardości (i stałej grubości - 1,2 mm) poddano badaniom technikami nieniszczącymi, z zastosowaniem prądów wirowych i analizy szumów Barkhausena. Badania metodą prądów wirowych polegały na ocenie zmian kąta fazowego uzyskanego w efekcie oddalenia od warstw o różnej twardości. Jednocześnie poddano analizie obwiednie sygnału Efektu Barkhausena, Wyniki tych badań pozwoliły zidentyfikować różnice w twardości próbek ze stali, z warstwą o różnym stężeniu węgla. W celu weryfikacji pomiarów metodami nieniszczącymi wykonano jakościowe i ilościowe badania mikroskopowe oraz rozkłady mikrotwardości na przekrojach próbek.
EN
The work concerns the evaluation of the possibility of identifying changes in hardness of carburizing and induction hardened layer, using magnetic non-destructive techniques. The research was conducted on a set of three samples, AMS 6414 steel subjected to carburizing process in an atmosphere containing varying concentrations of carbon, and then quenched and the sample without the layer. Samples with the layers of different hardness (of constant thickness - 1.2 mm) was subjected to non-destructive testing techniques, using eddy currents and analysis of Barkhausen noise. Eddy current testing method consisted of evaluating changes in the phase angle obtained as a result of separation from layers of different hardness. At the same time analyzed the envelope signal Barkhausen Effect, results of these studies have identified differences in the hardness of samples of steel with a layer of varying concentrations of carbon. In order to verify the measurements made by non-destructive methods qualitative and quantitative microscopy and micro-hardness distributions on cross sections samples.
9
Content available remote Metody ilościowej analizy szumu napięciowego Barkhausena
PL
Przeprowadzone badania doświadczalne z wykorzystaniem magnetycznego szumu Barkhausena (MBN) wykazały jego silne powiązanie z mikrostrukturą i stanem naprężenia w materiałach o właściwościach ferromagnetycznych. Materiały te są szeroko stosowanych w przemyśle, co jest argumentem uzasadniającym prowadzenie prac badawczo-rozwojowych związanych z tym zjawiskiem. W artykule uwaga skupia się na metodach analizy ilościowej MBN, czyli sposobach otrzymywania informacji diagnostycznej. Wymienione i opisane zostały zarówno popularne metody punktowe jak i te wykorzystujące właściwości czasowo-częstotliwosciowe sygnałów niestacjonarnych.
EN
The results of experimental studies of application of magnetic Barkhausen noise (MBN) showed his strong relationship with the microstructure and stress state of the ferromagnetic material. These materials are widely used in the industry, what is the argument to conduct more detailed research assosiated with this phenomenon. In paper attention is paid to quantitative MBN analysis method, that means the way for obtaining diagnostic information. Popular scalar method and as well joint time-frequency method was mentioned and described.
EN
In this paper the results of utilization of electromagnetic methods operating in low and high frequency range for evaluation of stress state and plastic deformation in steel elements are presented. In low frequency range Barkhausen noise and magnetic hysteresis loop method for evaluation of stress level and growth of plastic deformation changes were utilized. The methods allow to monitor parameters related to magnetization process under AC filed. Additionally in this paper the possibility of utilization of high frequency method for estimation of deformation extent (i.e. elongation) caused by stress will be presented. In this experiment the frequency response (the reflection coefficient S11) is measured. The strong relation of antennas resonant frequency to patch dimensions is utilized in order to obtain information about deformation of the sample.
PL
W artykule zostały przedstawione wyniki jakie uzyskano za pomocą metod elektromagnetycznych, zarówno niskoczęstotliwościowych, jak i wysokoczęstotliwościowych do oceny zmian stanu naprężeń oraz deformacji plastycznych w elementach stalowych. W zakresie niskich częstotliwości do oceny stopnia naprężenia oraz zmian plastycznych wykorzystano metodę obserwacji szumu Barkhausena oraz magnetycznej pętli histerezy. Metody te umożliwiają monitowanie parametrów związanych z procesem magnesowania stali polem zmiennym. Dodatkowo w pracy przedstawiono możliwość wykorzystania metody wysokoczęstotliwościowej do oszacowania odkształcenia (w tym przypadku wydłużenia) spowodowanego naprężeniem. W tym celu zaprojektowano i wykonano przetwornik mikropaskowy. W badaniu mierzono odpowiedź częstotliwościową (współczynnik odbicia S11). Silna zależność częstotliwości rezonansowej przetwornika mikropaskowego od wymiarów promiennika została wykorzystana do określenia deformacji próbki.
EN
The paper presents preliminary tests of high carbon steel wire rods by the non-destructive Barkhausen method. Correlation between applied external stress to the wire rod and current sweep characteristics were observed. Some geometrical parameters of the shape of these characteristics corresponded to mechanical stress state were assigned. Obtained result can be used for more reliable estimation of residual stress state and quick comparison of residual stress level in wire rod after different production variants.
PL
W artykule zaprezentowano wstępne badania walcówki ze stali wysokowęglowej za pomocą nieniszczącej metody Barkhausena. Zaobserwowano korelację pomiędzy zadawanymi w walcówce naprężeniami a charakterystykami typu sweep. Pewne parametry geometryczne kształtu tych charakterystyk, korespondujące ze stanem naprężeń mechanicznych, zostały wyznaczone . Uzyskane rezultaty mogą być pomocne dla bardziej wiarygodnej oceny stanu naprężeń własnych i szybkiego porównywania ich poziomów w walcówce po różnych wariantach produkcji.
PL
Poddano ocenie właściwości mechaniczne materiałów za pomocą wybranego parametru określającego poziom szumu Barkhausena. Przedstawiono wpływ mikrostruktury materiału na charakter szumu Barkhausena. Próbki ze stali energetycznej poddano wstępnej deformacji alternatywnie wskutek przyspieszonego pełzania przy stałym obciążeniu lub plastycznego płynięcia przy obciążeniu monotonicznie narastającym. Każdy z wymienionych procesów przerywano dla różnego stopnia ich zaawansowania w celu uzyskania próbek o wzrastającym poziomie odkształcenia. Po wywołaniu wstępnej deformacji próbki poddano badaniom magnetycznym, a następnie przeprowadzono statyczne próby rozciągania. W ostatnim etapie pracy dokonano analizy związków występujących między umowną granicą plastyczności a wybranym parametrem szumu Barkhausena.
EN
This work is an attempt for estimation of mechanical properties variations by means of the selected parameter characterising Barkhausen noise. An influence of material microstructure on the Barkhausen noise level was presented. The specimens of power plant steel were subjected alternatively to prior deformation due to accelerated creep or plastic flow. Each of these processes was interrupted for a range of the selected time periods in order to achieve specimens with increasing level of prestrain. The specimens after prior deformation were tested using magnetic method, and subsequently, they were subjected to static tensile tests. In the final step of work some relationships between the conventional yield point and selected parameter characterising Barkhausen noise were analysed.
PL
Przeprowadzono pomiary polowego efektu Barkhausena oraz pętli histerezy na cylindrycznych próbkach stali X12CrMoWVNbN10-1-1 średnicy 4 i długości 15 mm. Analizowano zmiany wielkości ilościowo opisujących badane efekty pomiędzy próbkami w stanie dostawy i po pełzaniu. Szukano takich wielkości magnetycznych, dla których wpływ zmian własności mechanicznych i mikrostruktury, zachodzących wskutek procesu pełzania, jest najbardziej widoczny. Dla polowego efektu Barkhausena procesy pełzania stali X12CrMoWVNbN10-1-1 powodują wzrost maksymalnej amplitudy składowych widma FFT oraz wzrost energii szumu Barkhausena. Analizując pętlę histerezy, stwierdzono spadki pola koercji po procesie pełzania. Analiza falkowa pokazała, że sygnały dla próbek w stanie dostawy cechują się większą regularnością, niż sygnały dla próbek po pełzaniu. Proces pełzania powoduje pojawienie się impulsów o niższych częstotliwościach, które nie występują dla próbek w stanie dostawy. Stwierdzone zmiany parametrów magnetycznych są podstawą do prowadzenia dalszych badań wpływu procesów pełzania na ich zmiany. Końcowym celem tych badań jest określenie korelacji pomiędzy zmianami wartości parametrów magnetycznych a stopniem zaawansowania procesu pełzania.
EN
The Barkhausen effect and the hysteresis loop were measured on 15 mm long cylindrical X12CrMoWVNbN10-1-1 steel specimens with a diameter of 4 mm. An analysis was conducted of the changes that describe the effects under analysis quantitatively. “New” specimens (in the as-delivered state) and post-creep specimens (destroyed due to creep) were compared. The aim was to find magnetic quantities for which the impact of creep-related changes in the mechanical properties and microstructure is the most visible. For the Barkhausen effect, the steel X12CrMoWVNbN10-1-1 creep processes result in a rise in the maximum value of the amplitude of the components of the FFT spectrum and the Barkhausen noise energy. Analyzing the hysteresis loop, drops in coercivity were found after the creep process was completed. The results of the wavelet analysis showed that the as-delivered state specimens signals are more regular than for post-creep specimens. Creep process causes the appearance of the low-frequency pulses which are not present in the as-delivered state specimens. The results of the testing are the basis for further research on the impact of creep processes on changes in magnetic properties. The ultimate object of the research is to determine the correlations between changes in values of magnetic parameters and the progress of creep.
PL
Zmiany stanu wytężenia, struktury i temperatury tworzywa ferromagnetycznego wpływają na zmiany stanu równowagi energetycznej na poziomie atomowym, skutkując zmianami makroskopowych właściwości magnetycznych i elektrycznych. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów szumu Barkhausena i własnego magnetycznego pola rozproszenia WMPR w próbkach odkształconych plastycznie. Porównano rozkłady wielkości ilościowo opisujących szum Barkhausena i WMPR. Stwierdzono, że zróżnicowanie stopnia deformacji plastycznej dobrze odda ją energia szumu Barkhausena EBN, liczba zliczeń NBN oraz gradienty składowych WMPR. Czułość tych sygnałów diagnostycznych jest zbliżona. Możliwe jest opracowanie ilościowych relacji diagnostycznych służących do oceny stopnia deformacji na podstawie ww. wielkości. Opracowanie rzetelnych relacji diagnostycznych wymaga rozwiązania szeregu problemów metrologicznych. Są one związane z wpływem kształtu i wielkości elementu, stanem warstwy wierzchniej, struktury oraz ogólnego stanu namagnesowania.
EN
Changes in the stress state, structure and temperature of a ferromagnetic material result in changes in the balance of energy at the atomic level, causing variations in macroscopic magnetic and electrical properties. The paper presents the results of measurements of Barkhausen noise and of the residual magnetic field (RMF) in plastically deformed samples. A comparison is made of the distributions of values which describe Barkhausen noise and the RMF quantitatively. It is found that the differences in the degree of plastic deformation are well reflected by the energy of Barkhausen noise EBN, the number of counts NBN and the gradients of the RMF components. The sensitivity of these diagnostic signals is similar. It is possible to develop quantitative diagnostic relations that could be used to assess the degree of plastic deformation based on the values mentioned above. The development of reliable diagnostic relationships requires a solution to a series of metrological problems which are related to the impact of the shape and size of the component, to the state of the surface layer, the structure and to the overall state of magnetisation.
PL
Przeanalizowano wpływ naprężeń czynnych i resztkowych na polowy elekt Barkhausena oraz na własne magnetyczne pole rozproszenia WMPR w stali P265GH. W zakresie odkształceń sprężystych i plastycznych badano płaskie próbki z karbem. Analizowano relacje pomiędzy jednoosiowym naprężeniem rozciągającym (pod obciążeniem i po odciążeniu) a wielkościami ilościowo opisującymi szum Barkhausena (liczba zliczeń, maksymalna wartość skuteczna, energia) oraz gradientami składowych WMPR. Stwierdzono dobre ilościowe relacje pomiędzy naprężeniami czynnymi a szumem Barkhausena. Wykazano możliwość identylikacji obszarów dkształconych plastycznie zarówno z wykorzystaniem WMPR, jak i szumu Barkhausena. Możliwa jest również ilościowa ocena stopnia trwałego odkształcenia materiału. Połączenie szybkości identylikacji obszarów potencjalnie niebezpiecznych na podstawie pomiarów WMPR wraz z istniejącymi algorytmami oceny stanu wytężenia na podstawie szumu Barkhausena, umożliwia opracowanie wydajnego, magnetycznego sposobu oceny stanu elementów ferromagnetycznych.
EN
Analysed is an impact of applied and residual stress on the Barkhausen field effect and on residual magnetic field (RMF) in the P265GH steel. Examined are flat notched samples in the scope of elastic and plastic strain. Studied are relationships between the uniaxial tensile load (un- der loading and alter unloading) and the values which quantitatively describe the Barkhausen noise (number of counts, the maximum rms value, energy) and the RMF component gradients. Good quantitative relationships between applied stress and the Barkhausen noise are found. Shown is the possibility of identilying areas with plastic deformations using both the RMF and the Barkhausen noise. It is also possible to quantitatively assess the degree of plastic strain of the material. The combination of last identilication of potentially dangerous areas based on the RMF measurements with the existing algorithms for stress assessment based on the Barkhausen noise makes it possible to develop an ellicient, magnetic method of assessment of the state of ferromagnetic components.
PL
W pracy przedstawiono badania zmierzające do opracowania sposobu oceny stanu warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej, charakteryzowanego poziomem naprężeń własnych oraz mikrotwardością, poprzez analizę wielkości charakteryzujących szum Barkhausena. Celem prezentowanych badań było wyznaczenie zależności opisujących relacje między naprężeniami własnymi i mikrotwardością warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wybranymi parametrami charakteryzującymi natężenie szumu Barkhausena. Badania zrealizowano na elementach z obrobionej cieplnie stali łożyskowej, charakteryzujących się różną mikrotwardością oraz poziomem naprężeń własnych. Oceniono wartość tych wielkości oraz zmierzono natężenie szumu Barkhausena badanych elementów w każdym ze stanów. Dokonano analizy wpływu naprężeń i mikrotwardości na natężenie szumu Barkhausena oraz oceny korelacji między mikrotwardością oraz naprężeniami własnymi w warstwie wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wielkościami charakteryzującymi szum Barkhausena. Wykorzystując estymację nieliniową wyznaczono zależności opisującej relacje między naprężeniami oraz mikrotwardością warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wybranymi parametrami charakteryzującymi natężenie szumu Barkhausena. Wyznaczone zależności umożliwiają oszacowanie wartości naprężeń i mikrotwardości z błędem porównywalnym z uzyskiwanym przy pomiarach metodami referencyjnymi.
EN
This paper presents studies aimed at developing a method of evaluation of state of the bearing steel elements surface layer characterised by residual stress and microhardness. The method is based on Barkhausen noise analysis. The objective of the research was to determine the relation between selected Barkhausen noise parameters and residual stress and microhardness of bearing steel elements surface layer. The research were conducted on heat treated bearing steel specimens of various microhardness and residual stress level. Both residual stress and microhardness were measured. Barkhausen noise intensity measurements at every state were taken. The influence of stress and microhardness on Barkhausen noise intensity was analysed. The correlation between both microhardness and residual stress of bearing steel elements surface layer and Barkhausen noise intensity parameters was determined. By means of nonlinear estimation methods the equations describing relations between both stress and microhardness of bearing steel elements surface layer and selected parameters of Barkhausen noise intensity were determined. They allow to evaluate the value of stress or microhardness with accuracy comparable to reference methods.
PL
W pracy wykazano istnienie jednoznacznej i ścisłej zależności pomiędzy zmianami szumu Barkhausena a zmianami zachodzącymi w następstwie procesu zmęczenia w stopowej stali łopatek wirnika sprężarki. Przedstawiono wpływ zmian dyslokacyjnej struktury podzianowej i komórkowej, a także tworzenia trwałych pasm poslizgu i mikropęknięć w stali na poziom szumu Barkhausena. Określono kierunki zmian poziomu tego szumu w charakterystycznych okresach stanu warstwy wierzchniej w postępującym procesie zmęczenia stali. Opracowano podstawy diagnostycznej metody oceny stanu przedawaryjnego łopatek wirnika sprężarki turbinowego silnika lotniczego z wykorzystaniem metody szumu Barkhausena. Podstawy metody diagnostycznej mogą być wykorzystane do oceny stanu zmęczenia części maszyn i elementów konstrukcji wykonanych z materiałów ferromagnetycznych. Pomiar poziomu szumu Barkhausena w warunkach poligonowych umożliwia profesjonalna aparatura SCAN 500 z komputerową analizą i rejestracją wyników.
EN
What has been proved in the paper is that there is an explicit and close relationship between changes in the Barkhausen noise level and changes in the alloy steel of compressor blades due to fatigue. The effects of changes in dislocation subgrain and cellular structures, and in generating persistent slip bands and micro-cracks in the steel upon the Barkhausen noise level have also been presented. Trends of changes in the Barkhausen noise level in the course of the specific phases of the surface layer's conduction have been determined for the steel fatigue getting on. The fundamentals of a diagnostic method that uses the Barkhasen noise phenomenon to evaluate the pre-failure condition of turbojet's compressor blades has been developed. The fundamentals developed can be applied to evaluate the degree of fatigue of machine parts or structural members made of ferromagnetic materials. Taking measurements of the Barkhausen noise level, also under field conditions, proves feasible owing to the proffesional system i SCAN 500, with the compute-based copabilities of analysing and recording the results gained.
19
Content available remote Wpływ czasu pracy łopatek sprężarki na pozion naprężeń własnych.
EN
Loading that affect compressor blades in the course of operating an aircraft turbine engine have been described. The magnetic method based on the Barkhausen phenomenon and employed to the testing work has been discussed. The Barkhausen phenomenon is closely related to the process of magnetizing ferromagnetic materials. Due to the relationship between the Barkhausen phenomenon (also called the Barkhausen noise) and microstructure, residual stresses, chemical composition etc. of ferromagnetic materials, this phenomenon seems to be a useful tool supposed to find its application in materials engineering, in particular to examination of residual stresses. Results of examining residual stresses upon compressor blades vs time with both the magnetic and the X-ray methods have been presented. It has been proved that compressive (positive) stresses decrease in the course of compressor blades operation to the effect that both crack resistance and fatigue strenght of the blades become reduced. It has been shown that the magnetic method proves useful in defining both the qualitative and the quantative changes in residual stresses. Moreover, it enables residual stresses in compressor blades to be estiamted in quite a short time. Also, it may serve as a tool of effective evaluation of these stresses under field conditions.
20
EN
The paper deals with possibilities of applying the magnetic method based on the Barkhausen effect to estimate quality of surface layers of turbine's compressor blades after grinding. The Barkhausen phenomenon is closely related to the process of magnetizing ferromagnetic materials. Due to the relationship between the Barkhausen phenomenon (also called the Barkhausen noise) and microtstructure, residual stress, chemical composition etc. of ferromagnetic materials, this phenomenon seems to be a useful tool supposed to find its applications in materials engineering, in particular with NDT methods. What has been shown are results of detecting flaws in the form of grinding burns with methods used up to the present and with the magnetic method. It has been proved that the method used up to the present can be replaced with a non-destructive magnetic method to successfully detect changes in microstructures, hardness and residual stresses.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.