Gebrauchte Eisenbahnschienen entwickeln in der oberen Schicht durch den laufenden Kontakt mit den Eisenbahnrädern eine Kaltarbeitsschicht, die sich vom Gefüge des tiefer liegenden legierten Kohlenstoffstahls mit hoher Schallgeschwindigkeit unterscheidet. In dieser 3 - 6 mm dicken Schicht können gefährliche Ermüdungsrisse entstehen, die sich bis nahe unter die Oberfläche ausbreiten und da gestoppt werden. Zum Nachweis solcher Risse bei der Wiederholungsprüfung mit Ultraschall wird hier die Rayleigh-Welle der ersten höheren Ordnung, auch als Sezawa-Welle bekannt, (M21) vorgeschlagen. Dieser Wellenmode, der sich etwas unterhalb des M11-Fundamentalmodes entlang der Oberfläche ausbreitet, ist speziell empfindlich gegenüber den hier gesuchten oberflächennahen Rissen, die zur Oberfläche hin nicht offen sind. Zur Anregung der Welle wurde ein Acryl-Keil von 64 Grad mit einem kommerziellen Wandler eingesetzt. Die so angeregte M21-Welle hob sich klar aus dem Rauschen heraus, ist schneller als die M11-Welle und gegenüber Oberflächenrauhigkeiten und -verschmutzungen unempfindlich. Abschnitte von bis zu 355 mm Länge können problemlos durchschallt werden. Ein Diagramm zeigt die gute Übereinstimmung zwischen simulierter und gemessener Gruppengeschwindigkeit für den betrachteten Wellenmode. (Völkel, U.)
Improved ultrasonic testing of railroad rail for transverse discontinuities in the rail head using higher order Rayleigh (M21) waves
Verbesserte Ultraschallprüfung von Eisenbahnschienen auf Querfehler im Schienenkopf mit Hilfe von von Rayleigh-Wellen höherer Ordnung
Materials Evaluation ; 54 , 9 ; 983-986
1996
4 Seiten, 2 Bilder, 1 Tabelle, 16 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
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