激光超声无损测量40Cr钢渗氮层深度的实验研究

• 作者: 李阳 彭笑永 李大磊 卢金生 邹云
• 来源期刊: 郑州大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 激光超声 渗氮层深度 表面波 频散曲线
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 7-12
• 页数: 6页
• 分类号: TB553
• 语种: 中文
• DOI: 10.13705/j.issn.1671-6833.2020.04.010

摘要

现有的硬度法和金相法无法满足40Cr钢产品渗氮层深度的全覆盖检测的需求,故提出一种利用激光超声技术进行渗氮层深度无损测量的方法.首先,利用脉冲激光在不同渗层深度的40Cr钢表面激励出表面波,通过激光干涉仪接收表面波,从而实现表面波信号的非接触激励和接收.然后,采用二维傅里叶变换(2D-FFT)方法提取出表面波的频散曲线.实验结果表明:随着渗层深度的增加,表面波的相速度也随之增加;表面波在低频时有较大的频散特性,而在高频范围内表面波的传播速度变化较小;当渗氮层深度达到394 pm时,表面波速度的变化趋势不明显;表面波的频散曲线和渗氮层深度有一定的对应关系,通过测量表面波的频散曲线可近似得到渗氮层的深度.激光超声技术是一种潜在的40Cr钢渗氮层深度的无损测量方法,具有一定的工程应用价值.