超声波的衰减特性

超声波在材料中传递时，能量衰减的另一个重要原因是内吸收造成的衰减，它与材料的粘滞性、热传导、边界摩擦、弛豫现象有关，使得超声能量以热和溶质原子迁移等形式被消耗掉，沧州欧谱此外，还有位错运动（如位错密度、长度的变化，空穴与杂质的存在）以及磁畴壁运动、残余应力造成声场紊乱...等等，这些都能导致超声能量的衰减，和上节中的散射衰减相对应，我们把这些原因所导致的超声能量衰减统称为吸收衰减。

由此可见，超声波在材料中的衰减机理很复杂，我们以综合衰减来考虑，假定距离振源X=0处的声压振幅为P0，经过距离X后的声压振幅为PX，则：PX=P0•e-αx，式中的α称为衰减系数，它可以被分为两部分，即：α=αs+αa，式中的αs为散射衰减系数，αa为吸收衰减系数。因此，以α表示的衰减系数是一个材料的综合性参数，它一般会随超声频率的提高而增大。

在超声检测中，可以测定超声波通过材料后声能的减小程度（例如超声脉冲反射法中工件底面反射回波波幅降低程度的评定-称为底波损失评定或简称底反射损失，或者如超声波穿透法检测），可用以评定材料显微组织的性质、形态及分布，例如检测金属材料的粗晶、过热与过烧、魏氏组织（金属锻件中的一种过热组织）、无损检测资源网碳化物不均匀度、球墨铸铁的碳化物球化率、碳钢的室温拉伸强度以及应力测定等等。已有资料介绍利用因为散射造成的杂波显示及回波波幅的衰减评定来判断机车车轮（含碳量0.53~0.61%的珠光体钢）的珠光体组织中渗碳体片层间距，从而辅助判断车轮的屈服极限与耐磨性。还有资料报道把超声衰减特性用于材料的疲劳试验（在疲劳试验中，试件内部的自身摩擦和晶格畸变能导致超声波散射，破断面的局部塑性变形能导致超声能量的被吸收）以及用于钢的断裂韧性评价。把超声衰减特性与声速特性相结合，已经可以用于测定例如钛合金中的含氢量（降低钛合金发生氢脆的危险性）以及评定铝合金的时效质量等等。