建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法

摘要

本发明涉及粗晶奥氏体材料的无损检测领域。为提高铸造奥氏体不锈钢的等轴晶声学特性计算模型的仿真精度，降低建模成本，本发明提出一种建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，取试样并统计晶粒平均直径d实；进行超声检测并计算声速和衰减系数；建立模拟检测模型，等轴晶晶粒模型的平均直径d模＝d实，设定等轴晶晶粒模型的晶界和晶内弹性参数，密度ρ晶界和ρ晶内，ρ晶界＝ρ晶内，拉梅常数λ晶界和λ晶内及μ晶界和μ晶内，λ晶界≠λ晶内或μ晶界≠μ晶内；进行仿真实验，计算声速误差Δv和衰减系数误差Δα，Δv和/或Δα大于或等于5％时，修正参数，至Δv和Δα均小于5％，建模完成。该方法建立的模型仿真精度高，建模成本低。

主权项

1.一种建立铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：一、切取铸造奥氏体不锈钢中的等轴晶区作为检测试样，测量该检测试样的长L_实、宽W_实和高H_实，并统计出所述检测试样中的晶粒的平均直径d_实；二、用中心频率为f的实际超声信号A_实对所述检测试样进行超声无损检测，并根据产生的实际底面回波信号A_实回计算出所述实际超声信号A_实在所述检测试样中传播的声速v_实和衰减系数α_实；三、用数据处理绘图软件建立模拟检测模型，该模拟检测模型为长L_模＝L_实且宽W_模＝H_实的矩形结构，在该模拟检测模型中设置有N个平均直径d_模＝d_实的泰森多边形状的等轴晶晶粒模型，且所述等轴晶晶粒模型的晶界和晶内的弹性参数中的材料密度分别为ρ_晶界和ρ_晶内，且ρ_晶界＝ρ_晶内；拉梅常数分别为λ_晶界和λ_晶内及μ_晶界和μ_晶内，且λ_晶界≠λ_晶内或μ_晶界≠μ_晶内；四、用所述数据处理绘图软件生成中心频率为f的模拟超声信号A_模，并根据产生的模拟底面回波信号A_模回计算出所述模拟超声信号A_模在所述模拟检测模型中传播的声速v_模和衰减系数α_模；五、计算出所述模拟超声信号A_模在所述模拟检测模型中传播相对于所述实际超声信号A_实在所述检测试样中传播的声速误差Δv和衰减系数误差Δα，当所述声速误差Δv和/或所述衰减系数误差Δα大于或等于5％时，修正所述模拟检测模型中等轴晶晶粒模型的晶界和晶内弹性参数，直至所述声速误差Δv和所述衰减系数误差Δα均小于5％，所述铸造奥氏体不锈钢等轴晶声学特性计算模型建立完成。