Дефекты металла и методы их обнаружения

Рассмотрены дефекты, возникающие при получении металлических полуфабрикатов и изготовлении деталей машин, виды контроля и методы обнаружения дефектов. Изложены физические основы ультразвуковой дефектоскопии, контроля толщины изделий и покрытий, структуры и физико-механических свойств металлов. Рассмотрены особенности возбуждения и распространения ультразвука в изделиях, ограниченных плоскими и кривыми поверхностями. Приведены рекомендации по разработке методик контроля, сведения о новой отечественной и зарубежной аппаратуре и примеры применения УЗК для контроля изделий в металлургии и машиностроении. [c.2]

Хорошие предпосылки для механизации и автоматизации процесса контроля имеет магнитографический метод. Он обладает высокой чувствительностью. По сравнению с методами электромагнитного контроля на его результаты меньшее влияние оказывают такие факторы, как шероховатость поверхности, наклеп, структурные неоднородности, фазовый состав и механические напряжения металла. Для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов прокатного производства плоской, прямоугольной и цилиндрической формы используют механизированные и автоматические установки магнитографического контроля [97]. Они отличаются прежде всего принципами передачи информации к устройствам представления информации. Известны установки, в которых функцию носителя записи выполняет специальное колесо из резины с ферромагнитным наполнителем. [c.252]

Акустические методы, основанные на сравнении различий в упругих колебаниях, возбуждаемых в материале, при наличии или отсутствии в нем дефектов. Наибольшее распространение в этой группе методов получили метод звукового (свободных колебаний) и ультразвукового диапазонов. Применение ультразвука дает возможность фактически неограниченного проникновения в глубину металла и обнаружения дефектов при любом их расположении. [c.121]

В табл. 1.4.53 приводятся результаты сравнительной оценки возможностей применения различных методов неразрушающего контроля для обнаружения того или иного вида коррозии или других дефектов металла. К числу основных показателей возможности применения того или иного метода относится его чувствительность к определению различных видов дефектов (табл. 1.4.54). [c.124]

Основная область применения метода - обнаружение дефектов соединений между элементами многослойных конструкций из ПКМ и металлов, расслоений в неметаллических слоях таких конструкций и изделиях из ПКМ [203, 218, 394]. [c.282]

Глава I ДЕФЕКТЫ МЕТАЛЛА И МЕТОДЫ ИХ ОБНАРУЖЕНИЯ 1. Понятие о дефектах и дефектной продукции [c.7]

Все дефекты, как известно, вызывают изменение физических характеристик металлов и сплавов — плотности, электропроводности, магнитной проницаемости, упругих свойств и т. д. Исследование изменений характеристик металлов и обнаружение дефектов, являющихся причиной этих изменений, составляет физическую основу методов неразрушающего контроля. Эти методы основаны на использовании проникающих излучений рентгеновских и гамма-лучей, ультразвуковых и звуковых колебаний, магнитных и электромагнитных полей, оптических спектров, явлений капиллярности и т. д. [c.32]

Выборнов Б. И. Дефекты металла деталей авиационной техники и методы их обнаружения. Казань Казанский институт повышения квалификации кадров, 1976, 48 с. [c.254]

Такое положение было отмечено на магистральных трубопроводах ООО Оренбурггазпром [14, 61], на трубопроводах предприятия Севергазпром [42] и, по-видимому, будет отмечено еще не раз при исследовании этой проблемы. При этом возникают вопросы могут ли в принципе быть обнаружены небольшие по размерам, но опасные коррозионные дефекты с помощью электрометрии и каковы реальные возможности современных средств и методов электрометрии в части обнаружения дефектов металла трубы Остановимся на этих вопросах более детально. Несомненно, что для любого обследования наиболее важно и желательно выявление истинного состояния тела трубы трубопровода, выявление в нем опасных дефектов и устранение их. Желательными они являются и для электрометрического обследования. Желательными, но не более того, в силу специфики обследования. [c.110]

Для контроля качества металла изделий небольших размеров, изготовленных из стали толщиной до 25 мм и алюминиевых сплавов толщиной до 150 мм, применяют установку ИМ-1-114, в которой источником излучения является рентгеновский аппарат РУП-150-300-10. Производительность установки 3 м ч. Способ сканирования — построчный. Чувствительность к обнаружению дефектов составляет 0,5—1,0%. Результаты контроля регистрируются самописцем. В качестве детектора служит сцинтилляционный счетчик. Сцинтилляционные детекторы при толщине изделия менее 200 мм обеспечивают чувствительность по стали до 0,2— 0,5%. Высокая чувствительность радиометрического метода контроля привлекает внимание конструкторов механизированных установок. Созданы и испытаны образцы установок, обеспечивающих визуализацию дефектов. Разработан опытно-промышленный образец гамма-дефектоскопической установки для контроля сварных швов с толщиной стенки 16—52 мм. Однако без снятого усиления шва чувствительность установки составляет 6—13%, скорость контроля — до 13 м/ч. [c.250]

Если детали имеют сложную форму и применение установок феррозондового, магнитографического или метода вихревых токов затруднено, то контроль можно выполнять магнитопорошковым методом. Однако эта рекомендация не является категоричной, так как можно применять и капиллярный метод. Границы применимости и условия наиболее эффективного использования того или иного механизированного метода неразрушающего контроля в химическом и нефтяном машиностроении еще не определились. Поэтому магнитопорошковый метод контроля необходимо учитывать при решении задачи механизации обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в изделиях из магнитных металлов и сплавов. Автоматические и механизированные установки с использованием этого метода применяют в автомобильной, автотракторной и других отраслях промышленности. Описание магнитных и электромагнитных механизированных и автоматических установок и их краткие технические характеристики приведены в работе [65]. [c.253]

К числу методов, получивших наибольшее распространение при оценке состояния металла с целью обнаружения коррозионных дефектов, относятся [c.121]

ТЕНЕВОЙ МЕТОД ДЕФЕКТОСКОПИИ — метод дефектоскопии, основанный на ослаблении дефектами интенсивности упругих колебаний ультразвуковой частоты один из методов ультразвуковой дефектоскопии. Впервые применен (1928) сов. исследователем С. Я. Соколовым. Для осуществления контроля в исследуемое изделие с одной стороны вводят ультразвуковые колебания (импульсные, непрерывные с частотной модуляцией или без нее), используя различные излучатели (напр., облучающую головку). С другой стороны изделия с помощью датчика, установленного напротив излучателя, регистрируют интенсивность этих колебаний, прошедших через толщу материала. Если на пути колебаний окажется дефект, то часть их отразится, и интенсивность колебаний, поступающих на датчик, уменьшится. Для Т. м. д. используют дефектоскопы типа УЗД, ДУК и др. Т. м, д. применяют для обнаружения расслоений, инородных включений, раковин и др. дефектов в металлах, бетоне и т. д. [c.516]

При контроле околошовной зоны прямым или РС-преобразователем возможно обнаружение полупрозрачных дефектов типа расслоений, ослабляющих чувствительность контроля наплавленного металла. Часто такие дефекты признаются недопустимыми. Некоторые методические руководства допускают такие дефекты, но рекомендуют оценить возникающее ослабление чувствительности. Значение, на которое нужно повысить чувствительность, определяют зеркально-теневым методом двумя наклонными преобразователями по схеме рис. 3.5, в, сравнивая донные сигналы на бездефектном участке и участке с расслоениями. На образце фиксируют максимальный донный сигнал и определяют расстояния между преобразователями, а на основном металле ОК фиксируют донный сигнал при том же расстояния между преобразователями. Разница сигналов (в дБ) показывает, на сколько нужно увеличить чувствительность при контроле сварного соединения. [c.559]

С применением способа воздушной взвеси магнитного порошка могут быть решены задачи обнаружения трещин, волосовин, находящихся под слоем хрома подповерхностных дефектов, прижогов на деталях простых форм, выявления направления волокон и макроструктуры в металле деталей. Обычным методом магнитопорошкового контроля (магнитной суспензией или сухого порошка) такие задачи во многих случаях решить не удается. [c.471]

Исходными данными для контрольного расчета служат сведения о несплошностях, обнаруженных методами неразрушающего контроля, результаты экспериментального определения механических свойств и характеристик трещиностойкости металла в зонах расположения дефектов, а также условия эксплуатации и заданный ресурс рассматриваемой оболочковой конструкции. [c.530]

Возможности и особенности метода. МСК используют преимущественно для контроля изделий из неметаллических материалов (в том числе обладающих большим затуханием упругих колебаний и низкими модулями Юнга), обнаружения дефектов соединений в слоистых и сотовых конструкциях из пластиков и металлов. Контроль ведут при одностороннем доступе без смачивания изделий. Предельная глубина залегания выявляемых дефектов в пластиках 30 мм. Минимальная площадь обнаруживаемого дефекта зависит от глубины залегания к и составляет 1. .. 15 см с увеличением к чувствительность падает. На рис. 85 показаны изменения спектра сигнала дефектом соединения мягкого резиноподобного покрытия толщиной 3 мм с жестким алюминиевым каркасом, на рис. 86 - дефектом соединения (диаметр 36 мм) алюминиевой обшивки толщиной 2 мм с сотовым заполнителем. [c.272]

При обнаружении расслоения металла (например, при проведении ультразвуковой толщинометрии металлоконструкции) должна быть определена ультразвуковыми методами зона распространения дефекта по площади листа. [c.383]

Контроль качества заварки выборок осуществляют методом трав ления наплавленного металла и околошовной зоны. Травление выполняют так же, как и при обнаружении дефектов. [c.105]

Измерение ширины линий при резонансе протонов метана, адсорбированного на двуокиси титана [297], позволило получить определенные сведения относительно вращения и поступательного движения адсорбированных молекул углеводорода. Данные о времени спин-решеточной релаксации протонов в адсорбированной воде показали, как метод ЯМР может быть использован для записи процесса замерзания молекул в тонких порах адсорбента [298—300]. Хотя весьма вероятно, что в будущем ЯМР будет широко использоваться для обнаружения дефектов [301] в твердых телах, проявляющих каталитическую активность, сейчас считают [302], что ЯМР высокого разрешения окажется относительно мало ценным в катализе,, поскольку широкие линии, наблюдаемые в твердых телах, будут маскировать сдвиги резонансной линии (так называемые химические сдвиги [292]). ЯМР может стать, по-видимому, эффективным средством исследования твердых катализаторов, если удастся разработать более сложную методику, например, с механическим вращением образца во время проведения измерений [303, 304]. В относительно новой области исследования каталитических систем Циглера (см. разд. 5.3.4.2) обычные измерения ЯМР на ядрах выполненные Ди Карло и Свифтом [305], дали многочисленные подтверждения гипотезы Косси и сотр. [306—308] о механизме стереоспецифической полимеризации а-олефинов на смесях соединений переходных металлов и на металлалкилах сильно электроположительных металлов. [c.120]

Еще не найдено удовлетворительного метода определения качества 180-миллиметровых слитков без их разрушения. В обычной заводской практике с целью обнаружения внутренних дефектов один слиток из каждых 2000 разрезают вдоль по центру. Это делается для выявления больших изменений в качестве металла внутри слитка, возникающих в результате случайных отклонений от оптимальных режимов литья. [c.406]

Радиационные методы обнаружения дефектов и несплошностей в контролируемом объекте. В этом случае используется эффект изменения параметров проникающего ионизирующего излучения, взаимодействующего с контролируемым объектом. Наиболее распространенным среди них является рентгеноструктурный метод, широко применяемый, например, при контроле основного металла и сварьшх соединений трубопроводных систем. [c.121]

Эти методы обнаружения несплошностей, именуемые прямыми, не гарантируют выявления всех дефектов, особенно залегающих внутри детали. Значительно более полную характеристику металла дает применение косвенных методов выявления дефектов, которые называются методами дефектоскопии (по-латински слово дефектуз означает недостаток, а скопе о — по-гречески смотрю). [c.65]

ИЗОЛЯ1ЩИ и образование наружных дефектов. Привязку трасс производили аналогично изложенному выше. В результате получили сводные данные для различных методов диагностики, в которых дефекты, выявленные УЗД (дефекты наружной поверхности ТП и дефекты металла труб), дефектные участки, обнаруженные ЭХЗ, особенности трассы, имеют общую точку отсчета. Графический анализ (см. рис. 3.15) показал, что основная масса дефектов, выявленных УЗК (дефекты металла, коррозия, механические повреждения), располагается произвольно по трассе, отмечаются лишь два участка (участок А, Б, см. рис. 3.15, а), на которых увеличение количества дефектов коррелирует с особенностями трассы, однако этого недостаточно, чтобы подтвердить взаимосвязь нарушения изоляции с дефектами металла труб. Дальнейшую обработку проводили по участкам ТП с нарушенной изоляцией, выявленным ЭХЗ, и наружными дефектами механического происхождения - вмятинами, выявленными внутритрубной УЗД. Графическая обработка показала (см. рис. 3.15, б), что расположение этих дефектов совпадает с выявленными электрометрией участками с нарушенной изоляцией практически по всей дистанции ТП. [c.136]

Вихретоковые методы основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте. Плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров объекта, а также от взаимного расположения измерительного преобразования и объекта. В качестве преобразователя используют индуктивные катушки. Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя с объектом. На сигналы преобразователя практически не влияет влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излздieния загрязненность поверхности объекта непроводящими материалами. Вихретоковые методы применяют для обнаружения дефектов в электропроводящих объектах металлах, сплавах, графите полупроводниках, на их поверхностях и на глубине проникновения электромагнитного поля. Метод нашел применение для контроля разнообразных трещин, расслоений, раковин, неметаллических включений в сварных и литых конструкциях. В [50] установлены [c.27]

НИИхиммашем разработана комплексная магнитная, ультразвуковая и гамма-лучевая дефектоскопия сварных швов большого сечения. Для восстановления поврежденных оболочек уникальных аппаратов высокого давления применяют метод многослойной наплавки металла. Оболочки аппаратов представляют собой цель-нокованные сосуды, изготовленные, в зависимости от рабочего давления и температуры, из углеродистой, молибденовой или хромоникельмолибденовой сталей. Эти аппараты массой до 160 т, длиной до 18 м при толщине стенок до 250 мм рассчитаны на работу при давлении 325—700 даН/см и температуре до 480° С. Особые условия эксплуатации этих аппаратов потребовали тщательного контроля качества всех заваренных участков, так как возникала опасность появления в них трещин, пористости и других дефектов, снижающих прочность оболочки. Поэтому сварные швы контролировали магнитным методом для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов, ультразвуковым — для выявления внутренних дефектов и, в некоторых случаях, гамма-лучевым или рентгеновским—для подтверждения и дополнения результатов ультразвукового контроля. [c.192]

Д. проникающими в-вами подразделяют на капиллярную и течеисканием. Капиллярная Д. (заполнение под действием капиллярных сил полостей дефектов хорошо смачивающими жидкостями) основана на искусств, повышении свето- и цветоконтрастности дефектного участка относительно неповрежденного. Метод применяют для выявления поверхностньге дефектов глубиной > 10 мкм и шириной раскрытия > 1 мкм на деталях из металлов, пластмасс, керамики. Эффект обнаружения дефектов усиливается при использовании в-в, люминесцирующих в УФ лучах (люминесцентный метод), или смесей люминофоров с красителями (цветной метод). [c.29]

Методы проникающих жидкостей, нашедшие широкое применение в производственных условиях благодаря своей простоте, высокой скорости и технологичности контроля. Эти методы, которые иногда называют методами химического контроля, основаны на использовании эффектов капиллярности, диффузии, сорбции светового и цветового контраста. При анализе состояния поверхности изделий этими методами на подготовленный участок оборудования наносят проникающую жидкость, которая заполняет полости дефектов (язв, раковин, волосовин, трещин). Затем проникающая жидкость удаляется с поверхности контролируемой зоны, оставаясь только в полостях, расположенных ниже общей поверхности. Таким образом, все поверхностные дефекты оказываются заполненными проникающей жидкостью, а неповрежденные участки освобождены от нее. Последующее проявление поврежденных зон возможно либо с помощью специального освещения (лю-минофорные методы), либо с помощью наносимых на контролируемую поверхность проявителей. Проявитель адсорбирует оставшуюся в дефектах проникающую жидкость, образуя индикаторный рисунок. Последний метод получил наибольшее распространение и вошел в обязательные способы контроля металла оборудования, перечисленные в соответствующих разделах нормативных требований ГГТН, под названием капиллярной или цветной дефектоскопии. Благодаря своей простоте и высокой чувствительности этот метод используется не только для обнаружения дефектов в поверхности мс- [c.121]

Выбор метода контроля. Из рассмотренных в разд. 2.1 методов УЗ-контроля наибольшее применение для проверки металлов находит эхометод. Им проверяется > 80 % металлопродукции, контролируемой УЗ. Другие методы УЗ-контроля применяют тогда, когда они дают лучшие результаты для решения задач, где использование эхометода затруднено, трудоемко в качестве дополнительных к эхометоду для более полного обнаружения и исследования дефектов. [c.330]

Ультразвуковой реверберационный метод (см. разд. 2.2.5.4) применяют для обнаружения дефектов соединения металлического каркаса с покрытием при контроле со стороны металла. Контроль со стороны покрытия (а в случае каркаса из ПКМ и со стороны каркаса) обычно затруднен высоким затуханием ультразвука в пластиках. Способы акустического контакта - иммерсионный, струйный, контактный. Дефекты отмечают по увеличению времени затухания многократно отраженных импульсов (времени реверберации) в материале каркаса. Используют короткие импульсы, центральную частоту которых выбирают так, чтобы длина волны была не более 0,5 от толщины ревербе- [c.515]

Электрические методы НК в настоящее время успешно применяются при решении задач дефектоскопии, толщинометрии, структуроскопии, термометрии объектов, анализа состава вещества. Контролю подвергаются как электропроводящие, так и диэлектрические материалы в твердом, жидком и газообразном агрегатном состоянии. В качестве областей наиболее эффективного использования электрических методов можно выделить обнаружение расслоений в прокатном листовом металле, дефектов в отливках, некачественных спаев, дефектных швов, расслоений в биметаллических пластинах, трещин в металлических изделиях, растрескиваний эмалевых покрытий, трещин в электрических изоляторах, сортировка или идентификация металлических изделий, измерение толщин пленок, проверка химического состава и определение степени термообработки металлических деталей, контроль и диагностика трибосопряжений, контроль влажности материалов, кон- [c.396]

Сложившиеся методы расчета исходят из полной сплошности металла сварных соединений. В действительности это обеспечить довольно трудно [2]. Из этого вовсе не следует, что расчеты сварных соединений с несплошностями должны быть отнесены к категории проектных. Однако как контрольные такие методы расчетной оценки опасности обнаруженных и трудно устранимых дефектов должны бьггь развиты и узаконены. В этих случаях обоснованность тех или иных принимаемых решений должна базироваться на научных положениях. [c.496]

Эхо-метод применяют для обнаружения фубых дефектов в слитках из различных металлов и сплавов, предназначенных для изготовления изделий ответственного назначенил. Простая форма слитка благоприятствует контролю. Однако слитки имеют крупнозернистую структуру, что требует снижения частоты и снижает чувствительность метода контроля. Слитки из углеродистой стали могут быть прозвучены на толщину до 1 м при частоте 0,25. .. 1 МГц. Слитки из легированной стали прозвучиваются значительно хуже. Слитки из титановых и алюминиевых сплавов могут быть проконтролированы на глубину более 1 м при частоте 1. .. 1,5 МГц. Для обеспечения акустического контакта вдоль боковых поверхностей слитка зачищают полосы шириной 50. .. 70 мм от окалины и других неровностей. [c.253]

Такие следовые элементы, после нанесения их в соответствующей ко шситрации на носитель (например, на какой-нибудь окисел), пригодны для обнаружения скрытых структурных дефектов носителя при по-ш ши катализа [32]. Этот метод, наверно, превосходит по чувствительности другие физико-химические способы измерения. Только если слож-,иый катализатор окисел металла-Ьион не превосходят по активности своих компонентов, можно говорить о бездефектной структуре носителя. [c.388]

Ультразвуковой дефектоскоп ДСК-1 (структурный анализатор) предназначен для обнаружения дефектов в полуфабрикатах и изделиях, определения величины зерна в хромонпкелевых сталях, графитовых включений в сером чугуне, межкристаллитной коррозии в коррозионностойких сталях и т. д. Он комплектуется набором прямых и раздельно-совмещенных преобразователей с углами падения 30, 32, 40, 50 и 65°. Дефектоскоп снабжен аттенюатором, с помощью которого входной сигнал ослабляется грубо (через 10 дБ в пределах О—60 дБ) и точно (через 1 дБ в пределах О—9 дБ). Особенностью прибора ДСК-1 является возможность работы с одним преобразователем на разных частотах. Так, нанример, преобразователь на 10 МГц может работать на всех остальных частотах. Это очень важно при структурном анализе металлов относительным методом. [c.159]

В диапазоне частот от нескольких сотен до нескольких тысяч килогерц. Было установлено, что эмиссия от деформированных металлов обусловлена главным образом движением дислокаций в кристаллической решетке [3], а также фазовыми переходами [4], происходяшими при пластических деформациях. При собственно пластических деформациях акустические эффекты обусловлены в основном сушествованием концентраторов напряжения, например, в вершине растущей трещины или в отверстиях, имеющихся в образце. Вследствие этого обсуждаемый эффект стали использовать для обнаружения дефектов в материале, исследования роста трещин и контроля целостности образца. Для этого применяют метод триангуляции, подобный тому, который используют для предсказания землетрясений. В настоящее время этот эффективный метод неразрущающего контроля широко применяют при исследовании металлов. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология