Page 50 - ДисертСемак2

50

дозволяє знайти величину їх зміни за величиною зміни швидкості

поверхневих акустичних хвиль.

Пружні модулі матеріалу та густина є важливими характеристиками, які

дозволяють оцінювати стан матеріалу під час різноманітних процесів. Вони

залежать від структури матеріалу, густини пор, текстури та механічних

напружень. Густина матеріалу залежить, в першу чергу, від його пористості.

Таким чином швидкість поверхневих хвиль Релея є ефективним

інструментом діагностики приповерхневих шарів матеріалу.

Для розроблення методики оцінки стану матеріалу з допомогою хвиль

Релея важливо оцінити діапазон товщин приповерхневих шарів, які можна

досліджувати. Оскільки товщина шару залежить від довжини поверхневої

акустичної хвилі, ця величина задається діапазоном частот акустичних хвиль,

який використовується. Слід відмітити, що поверхневі акустичні хвилі в

неруйнівному контролі використовуються в діапазоні від сотень кілогерц до

десятків мегагерц. Відповідно для металів із величиною швидкості ~ 3000 м/с

довжина хвилі буде в діапазоні від 3 см (частота хвилі рівна 100 Гц) до 0,15

мм (частота хвилі рівна 20 МГц). Така оцінка є в певній мірі наближена, адже

можна використовувати поверхневі акустичні хвилі і суттєво вищих частот,

особливо використовуючи безконтактні лазерні методи, проте вона дає

загальне уявлення про можливості даного підходу. Таким чином, з

допомогою поверхневих релеївських хвиль можна досліджувати

приповерхневі шари матеріалу товщиною сотні мкм, що є характерною

товщиною шару, який модифікується з допомогою сучасних методів обробки

металу.

Ще однією важливою характеристикою, яка повинна бути врахована під

час розроблення методики оцінки стану приповерхневих шарів матеріалу, є

величина змін швидкості, які необхідно визначати. Згідно з літературними

даними [31, 38] величина зміни швидкості поверхневих акустичних хвиль в

багатьох випадках становить близько відсотка або менше. Наприклад,

пластична деформація призводить до зменшення швидкості поверхневих