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Updated: Jun 8, 2025

Determining the Mechanical Strength of Ultra-Fine-Grained Metals

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Published on: November 22, 2021

在多晶材料中测量硬度梯度分布的超声波反向散射测量

Changze Li¹, Ping Chen¹, Tong Fu¹

¹College of Mechanical and Vehicle Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China.

|November 1, 2024

概括

本研究引入了一种超声波模型,用于非破坏性地评估材料的内部硬度梯度. 该模型准确地预测了硬度分布,有助于机械性能评估.

科学领域:

材料科学材料科学材料科学
非破坏性的评价
声学物理声学物理

背景情况:

内部硬度分布对于材料性能和使用寿命评估至关重要.
现有的非破坏性方法与具有硬度梯度的材料作斗争.
颗粒边界的超声波散射为探测内部材料性质提供了一个潜在的机制.

研究的目的:

开发一种超声波模型,用于对多晶材料的硬度梯度分布进行非破坏性评估.
研究硬度梯度和粒度分散对超声波散射的影响.
根据实验数据验证拟议的模型.

主要方法:

基于谷物边界散射和横向向横向SSR理论的超声波单散响应 (SSR) 模型的开发.
使用DREAM.3D.构建具有不同颗粒大小和硬度梯度的多晶材料模型.
在40Cr钢的梯度硬度的实验感应通过感应火.
超声波回散实验和与破坏性测试数据的比较.

主要成果:

建议的超声波SSR模型有效地阐明了硬度梯度变化和粒径分散对散射的影响.
该模型与实验信号在延长时间窗口上的空间方差有很好的一致性.
精确预测硬度分布的小曲率的标本 (2.55%的平均误差).
对具有较大的曲率的材料模型的限制.

结论:

开发的超声波SSR模型为内部硬度梯度的非破坏性评估提供了一个有希望的方法.
该模型的准确性被证明是微妙曲率的材料,使可靠的机械性能评估.
需要进一步精细化,以应对与显著的几何曲率相关的挑战.

关键词:

硬度分布测试测试硬度分布测试聚晶建模的多晶建模这是SSR的SSR.超声波超声波是指超声波的使用.

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