超聲波探頭的選擇與材料晶粒尺寸的關係

超聲波探頭的選擇與材料晶粒尺寸的關係

任何聲速或衰減的變化都可能與材料的顯微結構和力學性能的變化相關。對於聲速法來說，聲速取決於材料的彈性性能，且彈性性能與晶粒尺寸基本無關，但聲速受多晶材料的晶粒取向和晶界雜質的影響，從而可以測出聲速與晶粒尺寸的實驗關係。

超聲波聲速和碳鋼晶粒度的關係，用脈衝反射方式測量工件兩個平行平麵之間的多次反射回波，每兩次回波之間的時間是超聲波在工件中往返一次的時間，再精確測定這兩個平麵之間的距離，就可求得超聲波的聲速。

Q235 鋼的晶粒尺寸和5P14 探頭測得的超聲縱波聲速之間基本上呈線性關係，且聲速隨著平均晶粒直徑的增加而下降，但下降幅度不是很大，從直線方程的斜率可以看到，晶粒直徑每變化1mm ，聲速降低幅度約為60～80m/s。用2. 5P20 低頻探頭測得的聲速和平均晶粒直徑的關係，隨著晶粒平均直徑的變化，聲速幾乎不變。

可見，選擇合適的超聲波探頭及頻率，對於晶粒尺寸不同的被檢材料有很重要的意義。