G - Physics – 01 – M
Patent
G - Physics
01
M
G01M 13/00 (2006.01) B23Q 15/00 (2006.01) G01L 1/00 (2006.01) G01N 3/00 (2006.01) G01N 23/20 (2006.01) G05D 15/00 (2006.01) G07C 3/14 (2006.01)
Patent
CA 2234269
Improved methods for managing a population of metal components subject to fatigue failure are provided. The residual compressive stress in the critical surfaces of such components, especially in areas of high stress concentration, are measured non-destructively using x-ray diffraction techniques. The measured surface residual compressive stress is used as a management criterion. A component having a surface residual compressive stress greater than a predetermined value can be returned to service. However, once the measured surface residual compressive stress of a component falls below the predetermined value, it can either be removed permanently from service, or it can be reworked to increase its surface residual compressive stress and then returned to service. Additionally, by measuring the surface residual compressive stress of an individual component, the remaining service life of that individual component can be estimated. These methods for management of polulations of such metal components allow for increasing the service life of the components in a safe and effective manner. Methods are also provided for the manufacture and/or design of metal parts with improved performance criterion (e.g., reduction in weight) while maintaining acceptable service life. Methods are also provided for establishing quality control procedures using surface residual compressive stress measurements during and/or after the manufacturing process in order to prevent, for example, introduction of metal parts having insufficient surface residual compressive stress levels for their intended use.
La présente invention concerne des procédés améliorés de gestion d'une population de composants métalliques sujets à la rupture due à la fatigue. La tension résiduelle de compression dans les surfaces critiques de composants de ce genre, en particulier dans des zones à forte concentration de contraintes, est mesurée de manière non destructive au moyen de techniques de diffraction des rayons X. La tension résiduelle de compression en surface mesurée est utilisée comme critère de gestion. Un composant pour lequel elle est supérieure à une valeur déterminée peut être remis en service. Au contraire, si cette caractéristique mesurée est inférieure à la valeur déterminée, le composant peut être soit enlevé définitivement, soit réusiné pour augmenter la valeur en question, puis remis en service. De plus, en mesurant la tension résiduelle de compression en surface d'un composant pris isolément, on peut estimer la durée de vie en service qui lui reste. Ces procédés de gestion de populations de composants métalliques de ce genre permettent de prolonger leur durée de vie utile d'une manière efficace et assurant la sécurité. L'invention concerne aussi des procédés de fabrication ou de conception, ou les deux, de pièces métalliques avec un critère de performances amélioré (par exemple une réduction de poids) tout en conservant une durée de vie en service qui est acceptable. L'invention concerne aussi des procédés d'établissement de procédures de contrôle de qualité utilisant des mesures de la tension résiduelle de compression en surface pendant ou après la fabrication, ou les deux, afin d'empêcher, par exemple, l'introduction dans le processus de production de pièces métalliques dont la tension résiduelle de compression en surface est insuffisante pour l'utilisation prévue.
Fatigue Management Associates L.l.c.
Macrae & Co.
Proto Manufacturing Ltd.
LandOfFree
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