[发明专利]一种金属材料滚动接触疲劳试验裂纹检测方法

说明书

本发明公开了一种金属材料滚动接触疲劳试验裂纹检测方法，该方法包括如下步骤：1)对标定试样进行滚动接触疲劳试验，同时进行阻抗检测，采集电磁感应阻抗信号；2)根据标定试样的阻抗检测结果设定报警阈值的电磁感应参数；3)将标定试样更换为待测试样进行滚动接触疲劳试验，同时进行阻抗检测；4)直到检测到待测试样的阻抗信号发生突变，并达到设定的报警阈值时发出报警，即完成待测试样的测试。本发明的金属材料滚动接触疲劳试验裂纹检测方法能够实时的、准确的判断金属材料滚动接触疲劳试验中接触疲劳开裂的发生，极大的提高试验效率和检测精度、减小试验工作量。

技术领域

本发明属于材料测试的技术领域，具体涉及一种金属材料滚动接触疲劳试验裂纹检测方法。

背景技术

金属材料滚动接触疲劳试验是一种采用圆柱形(或圆柱凸肚形)试样与陪试样通过滚动接触来考核材料接触疲劳性能的试验方法，试样的表面接触疲劳失效检测在行业内一直是个难点，目前行业内多采用监测振动信号或定期目视检查表面缺陷的方法，分别存在灵敏度差和试验效率低下等问题。

现有技术中，中国发明专利CN103424307B公开了一种金属材料小滑差率滚动接触疲劳加速试验方法，该试验方法试样失效靠每30分钟停机一次，观察被测试样表面，直至出现1个3mm²的剥落，或10mm²内，肉眼可见的点蚀坑超过10个，或点蚀坑总面积率大于15％，判断试样失效，此时方可停机，即定期目视检查失效，检查过程必须中止试验才能进行，且观察是间断性的，不能准确判断裂纹产生的时间，且细微裂纹用肉眼观察难以发现，试样疲劳寿命准确度低，试验人员的劳动强度大。

中国发明专利CN102494963A公开了一种滚柱元件滚动接触疲劳试验机，使用该试验机当试棒失效时，以增大的振动输出值来终止试验，即通过振动信号的变化判断试样是否失效。接触疲劳试验的特点是包括电机、各类轴承等运转部件多，试验中此类部件均是振动噪声来源，造成背景噪音过大，系统噪声的存在影响失效判断精度，试验结果的准确性不高，从而无法更精确的评价金属材料的接触疲劳寿命。

因此，有必要开发一种金属材料滚动接触疲劳试验裂纹检测方法，提高实验结果的准确性，更精确的评价金属材料的接触疲劳寿命。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种金属材料滚动接触疲劳试验裂纹检测方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种金属材料滚动接触疲劳试验裂纹检测方法，包括如下步骤：

1)对标定试样进行滚动接触疲劳试验，同时进行阻抗检测，采集电磁感应阻抗信号；

2)根据标定试样的阻抗检测结果设定报警阈值的电磁感应参数；

3)将标定试样更换为待测试样进行滚动接触疲劳试验，同时进行阻抗检测；

4)直到检测到待测试样的阻抗信号发生突变，并达到设定的报警阈值时发出报警，即完成待测试样的测试。

上述技术方案中，所述步骤1)中，标定试样为带有预制裂纹的试样或者接触疲劳失效的试样。

上述技术方案中，所述预制裂纹采用钻头打孔或在试样接触区域上打出压痕，所述预制裂纹的直径为0.5mm～0.7mm。

上述技术方案中，所述步骤1)中，标定试样进行滚动接触疲劳试验时设定的转速为800rpm～2000rpm。

上述技术方案中，所述步骤1)中，采用电磁感应分析仪的电磁感应探头固定在试样的接触区域附近进行阻抗检测。

上述技术方案中，所述电磁感应探头的自感式线圈与标定试样表面的距离0.3mm～1.0mm。

上述技术方案中，所述电磁感应探头的头部内圈设置有圆弧凹面，与试样同轴心布置。