Контроль структуры металлов

Контроль структуры металлов основан на оценке затухания и скорости распространения УЗК в контролируемых объектах. Срав­нивая результаты измерений скорости или затухания УЗК в деталях и контрольных образцах или в деталях до и после их термической обработки, можно судить о величине зерна, карбидной неоднород­ности в сталях и сплавах, величине и форме зерен графита в чу­гунах, межкристаллитной коррозии в коррозионностойких (нержа­веющих) сталях и т. д. [45].

Величину зерна в сталях можно определить методом относитель­ного ультразвукового структурного анализа. Критерием для опреде­ления величины зерна в сталях служит величина отношения ампли­туд доииых эхо-сигиалов, полученных при прозвучнваиии изделия иа разных частотах и при постоянном коэффициенте усиления. Указан­ные соотношения имеют следующий вид:

Ki=W, і30)

где К, Кі, Кг — структурные коэффициенты; Af, Ajt, Aft...— ам­плитуды сигналов при заданном коэффициенте усиления и частотах соответственно fi, /2, /3- ff 1 <f2</з-■ -), при этом частоту УЗК выби­рают такой, чтобы Aft ие была равна нулю.

При работе по этому методу из материала, подлежащего конт­ролю, предварительно изготовляют контрольные образцы с различ­ной степенью обработки и по иим определяют структурные коэф­фициенты для каждого образца. Затем проводят металлографический анализ и определяют амплитуды сигнала в зависимости от величины зерна (табл. 7).

Таблица 7. Значения амплитуд сигналов и структурных коэффициентов в зависимости от средней величины зерна аустенитной стали и частоты прозвучивания

rfgi ММ

Амплитуда сигнала, мм, при частоте, МГц

Структурные коэффициенты

1,4

2,8

5,6

11,2

«1

Кг

к,

0,03

80

80

80

80

1

1

1

0,06 ,

80

80

40

20

1

0,50

0,25

0,08

80

80 .

2

0

1

0,03

0

0,12

80

55

0

0

0,69

0

0

0,15

80

зо

0

0

0,37

0

0

0,18

80

10

0

0

0,12

0

0

Как показала практика, чувствительность метода достаточно вы­сока и позволяет определять среднюю величину зерна с точностью до одного балла шкалы ГОСТа [45].

При определении глубины поражения металла коррозией в каче­стве показателя рассеяния УЗК принимают отношения амплитуд эхо-сигналов при прозвучнваиии образцов с различной степенью по­ражения коррозией и не пораженных коррозией иа фиксированной частоте и при постоянном коэффициенте усиления. Эти отношения названы коэффициентами межкристаллитиой коррозии:

ki = AhJAQ', k% = Аіцк/А0',.. .kn = Afin/А0, (31)

где ku k2,...,kn— коэффициенты межкристаллитиой коррозии; Ak^ Ah, Ahn—амплитуды сигналов при контроле образцов с различной

глубиной межкристаллитиой коррозии hi, h2,...,hn; Ао — амплитуда сигнала при контроле образца ие пораженного коррозией.

Определив коэффициенты межкристаллитиой коррозии по конт­рольным образцам с известной глубиной поражения, можно с до-

статочной точностью установить ультразвуковым методом глубину поражения коррозией аналогичного сплава.

В табл. 8 показана зависимость амплитуды сигнала от глубины коррозии и частоты прозвучивания и приведены соответствующие коэффициенты межкристаллитной коррозии для образцов из стали 12Х18Н9Т.

. По этой же методике можно определять наличие графитовых включений, их форму и количество в серых чугунах и т. д. [45].

Для количественного контроля межкристаллитной коррозии мо­жет быть применена методика с использованием одного стандартно­го образца (В. Н. Приходько, Л. Г. Кириллова, Г. А. Гиллер, [43, с. 318—321]).

В качестве основного параметра принят коэффициент затухания ап, зависящий от глубины поражения коррозией hK, средней вели­чины кристаллита D0 и частоты ft. Проведенные исследования поз­волили формализовать зависимость а« от D; и /гк и рассчитать зна­чения Ki и Кг для различных отношений амплитуд и частот. На основании проведенной работы предложены несколько вариантов определения межкристаллитной коррозии в коррозионностойких ста­лях и алюминиевых сплавах.

Комментарии закрыты.