丁　松，王　平，田贵云

(1.南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016;2.南京工业大学 电气工程与控制科学学院，南京 211816)



基于主成分分析的18CrNiMo7-6材料理化参数无损评估方法

丁松1,2，王平1，田贵云1

(1.南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016;2.南京工业大学 电气工程与控制科学学院，南京 211816)

重载齿轮材料18CrNiMo7-6加工后需经渗碳处理，齿轮表面及亚表面理化参数通常需通过切割样品进行有损检测来得到，且产品无法实现全数检查。提出一种基于Barkhausen效应的无损检测方法，通过提取Barkhausen噪声信号的六个特征值并对其进行主成分分析，用降维后的主成分评估18CrNiMo7-6材料表面及亚表面马氏体、残余奥氏体含量，以及有效硬化层深度等参数。对实际产品进行检测验证，结果表明该方法是一种可对齿轮产品全数检测的有效无损检测与评估方法。

渗碳；巴克豪森；无损检测与评估；主成分分析；有效硬化层深

齿轮箱作为风力涡轮机的传动系统，长期工作在载荷及温度变化剧烈的环境中，其故障不仅导致风机整体性能下降，甚至会造成严重的设备事故[1-2]。研究表明，轮齿表面局部接触应力过大，会导致材料屈服产生塑性形变、表面刺膜或疲劳而形成微裂纹并扩展，这是引起齿轮失效的直接原因[3-5]。因此，对齿轮产品进行表面渗碳或渗氮处理以获得理想的硬度及有效硬化深度成为各风机齿轮制造企业的必要工艺。目前常用的齿轮材料表面参数检测方法主要是以硬度计测试表面硬度和有效硬化层深度，以金相仪观测微观组织结构，其均需挤压或切割被测试样表面，因而无法对产品实行全数检验，留有质量隐患；……