Неразрушающие методы и приборы

 

Методы неразрушающего контроля основываются на наблюдении, регистрации и анализе результатов взаимодействия физических полей (излучений) или веществ с объектом контроля, причем характер этого взаимодействия зависит от химического состава, строения, состояния структуры контролируемого объекта и т.п.

Все методы неразрушающего контроля являются косвенными методами. Настройка, калибровка должны осуществляться по контрольным образцам, имитирующим измеряемый физический параметр. Метода, который бы мог обнаружить самые разнообразные по характеру дефекты, нет. Каждый отдельно взятый метод НК решает ограниченный круг задач технического контроля.

Выбор оптимального метода неразрушающего контроля следует осуществлять исходя из его: реальных особенностей; физических основ; степени разработки; области применения; чувствительности; разрешающей способности; технических условий отбраковки; технических характеристик аппаратуры.

Измерительная система средств неразрушающего контроля должна быть скомплектована из прибора, преобразователя и контрольного образца. Раскомплектовка измерительной системы недопустима и ведёт к изменению метрологических характеристик. Важной характеристикой любых методов неразрушающего контроля является их чувствительность. Чувствительность - выявление наименьшего по размерам дефекта; зависит от особенностей метода неразрушающего контроля, условий проведения контроля, материала изделий. Удовлетворительная чувствительность для выявления одних дефектов может быть совершенно непригодной для выявления дефектов другого характера. Чувствительность методов неразрушающего контроля к выявлению одного и того же по характеру дефекта различна. При определении предельно допустимой погрешности выбранного метода неразрушающего контроля следует обязательно учитывать дополнительные погрешности, возникающие от влияющих факторов:

· минимального радиуса кривизны вогнутой и выпуклой поверхностей;

· шероховатости контролируемой поверхности;

· структуры материала;

· геометрических размеров зоны контроля;

· других влияющих факторов указанных в инструкциях для конкретных приборов.

В зависимости от физических явлений, положенных в основу методов неразрушающего контроля, они подразделяются на девять основных видов: акустический, магнитный, вихретоковый, проникающими веществами, радиоволновый, радиационный, оптический, тепловой и электрический.

Сопоставление методов неразрушающего контроля между собой нужно проводить с учетом следующих обстоятельств. Во-первых, многие из описанные выше методов НК применимы для контроля только определенных типов материалов:

· радиоволновой – для неметаллических, плохо проводящих ток материалов;

· вихретоковый – для хороших проводников электрического тока;

· магнитный – для ферромагнетиков;

· акустический – для материалов, обладающих небольшим затуханием звуковых волн соответствующей частоты;

· оптический - хорош для объемного контроля прозрачных в световом диапазоне ОК.

Во-вторых, следует иметь в виду различия в модификации методов в зависимости от их предназначения: измерение геометрических размеров, исследование химического состава и структуры, поиск объемных или поверхностных дефектов и т.д. Поэтому решение об использовании того или иного метода НК необходимо принимать с учетом всех факторов, действующих при производстве или исследовании объектов контроля.

Испытания на ударную вязкость обычно проводятся механическим способом, с разрушением образца в лабораторных условиях. Этот метод является стандартным. Однако на НТМК принято решение начать использовать для определения ударной вязкости металла более современный неразрушающий магнитный метод. Исследования в этой области были начаты на комбинате еще в 70-х годах и дали положительные результаты.

 

Нормативные документы

 

1. ГОСТ 9454-78 «Метод испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах»;

2. ГОСТ 10708-82 «Копры маятниковые. Технические условия»;

3. ISO 148-2:1998 «Материалы металлические. Ударное испытание на маятниковом копре по Шарпи»;

4. ISO 180:1993 «Определение ударной вязкости по Изоду»;

5. ISO 179:1993 «Определение ударной вязкости по Шарпи»;

6. ОКП 42 7114 Машины для испытания металлов на удар (копры)

420000 – приборы и средства автоматизации общепромышленного назначения;

427000 – машины и приборы для измерения механических величин;

427100 – машины и проборы для определения механических свойств материалов;

427110 – машины и приборы для испытания металлов;

427114 – машины для испытания металлов на удар;

7. ТН ВЭД 90241099 Машины и приборы для испытания металлов на удар (копры).

90 – инструменты и аппараты оптические, фотографические, измерительные, контрольные, преционные, медицинские или хирургические: их части и принадлежности;

9024 – машины и устройства для испытания на твердость, прочность, сжатие, упругость или другие механические свойства материалов;

902410 – машины и устройства для испытания металлов;

90241099 – машины и приборы для испытания на удар;

Методы испытаний

 

Существующие лабораторные методы отличаются по:

- способу закрепления образца на испытательном стенде;

- способу приложения нагрузки - падающая гиря, маятник, молот;

- наличию или отсутствию надреза в месте приложения удара.

Для испытания "без надреза" выбирается лист материала с равной толщиной по всей площади. При проведении испытания "с надрезом" на поверхности листа проделывается канавка, как правило, на стороне обратной по отношению к месту удара, на всю ширину (длину) образца, глубиной на 1/2 толщины. Ударная вязкость при испытании "без надреза" может превышать результат испытаний "с надрезом" более чем на порядок.

Среди распространенных методов испытаний на ударопрочность следует отметить:

- Испытания по Шарпи;

- Испытания по Гарднеру;

- Испытания по Изоду.