Различной шероховатостью

Капиллярный метод дефектоскопии позволяет обнаружить микроскопические поверхностные дефекты на изделиях практически из любых конструкционных материалов. Разнообразие дефектоскопируемых изделий и различные требования к их надежности требуют дефектоскопических средств различной чувствительности. В настоящее время разработан значительный ассортимент материалов, применяемых при капиллярном неразрушающем контроле и предназначенных для пропитки, нейтрализации или удаления избытка проникающего вещества с поверхности и проявления его остатков с целью получения первичной информации о наличии несплошности в объекте контроля. Они широко используются предприятиями различных отраслей промышленности.

При контроле методами прямой экспозиции применяют как цветные фотоматериалы, так и специальные цветные радиографические пленки с усиливающими экранами или без них, которые облучают ионизирующим излучением. Этот метод цветной радиографии основан на различной чувствительности и контрастности эмульсионных слоев многослойных фотографических или рентгеновских цветных пленок при воздействии да них ионизирующего излучения. В частности, применяют цветные многослойные фотопленки, которые сенсибилизированы для видимого света (рис. 33). Если плёнку просвечивать рентгеновскими или у-лучами, то пленка окажется разба-лансированной как по контрасту, так и по чувствительности (рис. 34). После проявления на ней появляются различные цветовые оттенки в соответствии с интенсивностью падающего излучения. Для сокращения экспозиции и уменьшения влияния рассеянного излучения применяют металлические и флюоресцентные . усиливающие экраны. Последние обеспечивают более существенное уменьшение экспозиции, чем металлические экраны.

Отмеченные явления не наблюдаются при испытании образцов на сжатие, тем не менее прочность при сжатии в Направлении искривленных волокон значительно ниже, чем при растяжении. В табл. 4.9 представлены прочностные характеристики при растяжении, сжатии и изгибе * типичных материалов в главных направлениях ор-тотропии. Эти характеристики имеют небольшой разброс. Значительное превышение прочностных характеристик материалов при растяжении и изгибе в направлении искривленных волокон по сравнению с прочностью при сжатии не является следствием различной чувствительности этих характеристик к искривлению волокон. В табл. 4.10

Травитель 2la [30 мл НС1; 1,5 г CuCl2; 30 мл спирта; 100 мл Н2О]. Травитель 216 [50 мл НС1; 10 г СиС12; 50 мл спирта; 100 мл Н2О]. Травитель 21в [2—3 мл НС1; 0,3 г СиС12; 5 мл спирта; 100 мл Н2О]. Травители 21а и 216 приведены в работе Фрая [27]. Травление раствором с малыми добавками кислоты и низким содержанием хлорида меди дает ясную картину. Умеренно обогащенные фосфором в результате ликвации участки сохраняют слабый рельеф и при правильно подобранном освещении выглядят светлыми. В случае применения травителя 216 эти участки вытравливаются и становятся темными. Только сильно обогащенные фосфором места остаются светлыми. При более про-, должительном травлении прекращается осаждение меди. При повышенных концентрациях кислоты медь не выделяется также и из растворов, содержащих хлорную медь. В этом случае действие травителя аналогично травлению соляной кислотой. Фрай предлагает, подбирая соотношение концентраций соли меди и соляной кислоты, разработать метод, позволяющий благодаря различной чувствительности отдельных травителей проводить количественный анализ сегрегации.

По величине модуля упругости при растяжении наполненных эластомеров можно сделать вывод о том, что обработка D-силаном различных наполнителей дает аналогичный эффект, в то время как данные о прочности на разрыв свидетельствуют о различной чувствительности наполнителей к силану. Так, в случае двуокиси кремния получено максимальное улучшение свойств; глины ведут себя различно, а взаимодействие силана с двуокисью титана неожиданно привело к значительному росту прочности на разрыв. Влияние же силана на карбонат кальция оказалось незначительным, и свойства системы с этим наполнителем близки к свойствам ненаполненного полимера, обработанного D-силаном.

Различную чувствительность к концентрации напряжений при циклическом деформировании при нормальной и пониженной температурах характеризует зависимость эффективного коэффициента концентрации напряжений Ко =0-i/0-iK от теоретического коэффициента а^ (рис. 45). Значения Ко увеличиваются с увеличением cia, причем при пониженной температуре это увеличение более существенно. С понижением температуры становится более заметной и разница эффективных коэффициентов концентрации напряжений, основанных на пределе выносливости надрезанного образца по трещинообразованию Kai — = (7-i/0_iT и разрушению Kas^G-i/G-ip. Вследствие этого область, характеризующая существование нераспространяющихся усталостных трещин для стали А при пониженной температуре (—55 °С), больше, чем при нормальной. Отметим также различный характер роста значений Ко с увеличением ас для сталей А и Б, что является следствием различной чувствительности этих сталей к концентрации напряжений при понижении температуры.

материала. Значительно сложнее температурная зависимость изменения структуры полимера, т. е. С. п. м. Ее удалось установить только по отношению к нек-рым механич, показателям. Зная эту зависимость, удается достаточно удовлетворительно экстраполировать данные ускоренного темп-рой старения на нормальные условия эксплуатации или хранения полимерного материала. Остальные методы ускоренного С. п. м. дают только сравнит, результаты, к-рые следует рассматривать как качественные и то с осторожностью. Известны случаи, когда из-за различной чувствительности С. п. м. к изменению ускоряющего агента — давления кислорода, интенсивности облучения и т. д., включая в ряде случаев и повышение темп-ры, полимер, более стабильный к старению при условиях эксплуатации изделия, чем другой полимер, обменивается с ним местами в условиях ускоренного старения. С. п. м. часто сопровождается выделением летучих продуктов, особенно при высоких темп-pax, вследствие этого нельзя проводить старение различных материалов в одной камере во избежание миграции летучих ингредиентов. По той же причине необходима медленная аэрация камеры ламинарным потоком подогретого воздуха, влажность к-рого также должна быть строго определена. С. п. м., вызываемое только теплом, обычно связано либо с легкостью термич. деструкции с последующим цепным процессом деполимеризации и структурирования, либо с нецепной реакцией циклизации. В первом случае наименее стабильны полимерные материалы, отличающиеся малыми теп-лотами полимеризации, что связано со стерич. эффектами; таковы полиметилмет-акрилат, по лиальфаметил стирол, по-лиизобутилен и другие. Наоборот, высокая теплота полимеризации гарантирует стабильность к термодеструкции (напр., полиэтилен, полифенолы и др.). К термоциклизации склонны полимеры со значит, содержанием боковых винильных группировок (натрийбутадиеновый каучук и др.). Окислит, процессы легче всего протекают в полимерах со значит, содержанием двойных связей в положении 1,4 (полиизопрен). Весьма стабильны полимеры с полярными заместителями, напр, фтор-полимеры. Высокой стойкостью к тепловому старению обладают полимеры, содержащие фенольные кольца в главной цепи. В зависимости от состава и строения молекулы полимеры не одинаково сопротивляются тепловому старению при различных условиях, что и является причиной необходимости тщательного выбора полимера, наиболее устойчивого при заданных условиях. Здесь имеет значение подбор низкомолекулярных добавок. Для одних полимеров лучшее защитное действие оказывают противостарители типа фенолов, для других — амины и т. д. Для повышения стабильности полимерных материалов к окислению при утомлении применяются соединения с двумя функциональными

где Т3 - температура источника сравнения; k - отношение сигнала источника сравнения к исследуемому с учетом различной чувствительности ФЭУ при различных напряжениях на катоде. Для оценки радиального распределения температуры по сечению канала излучение фиксировалось на фотопленку лупой времени ЛВ-04 на отдельных спектральных участках (440, 521 и 600 нм), вырезанных из сплошного спектра интерференционными сплошными фильтрами (100 нм). Измерение распределения интенсивности по радиусу канала проводится методом фотометрирования в определенные моменты времени.

Отмеченные явления не наблюдаются при испытании образцов на сжатие, тем не менее прочность при сжатии в Направлении искривленных волокон значительно ниже, чем при растяжении. В табл. 4.9 представлены прочностные характеристики при растяжении, сжатии и изгибе * типичных материалов в главных направлениях ор-тотропии. Эти характеристики имеют небольшой разброс. Значительное превышение прочностных характеристик материалов при растяжении и изгибе в направлении искривленных волокон по сравнению с прочностью при сжатии не является следствием различной чувствительности этих характеристик к искривлению волокон. В табл. 4.10

Для получения направления главных деформаций (напряжений) и выявления наиболее напряженных зон поверхности детали нагрузка детали доводится до получения трещин в покрытии в интересующих зонах (при нагрузке или разгрузке); величина нагрузки может не определяться, покрытие не тарируется. Для оценки величин деформаций (напряжений) в случае статического действия нагрузки (и для быстро вращающихся деталей) применяется тарированное покрытие одной чувствительности и ступенчатое изменение нагрузки (или числа оборотов вращающейся детали); в случае динамической нагрузки применяются покрытия нескольких марок с различными величинами s.pa3p (испытания проводятся повторно) или, если конструкция симметричная, на участках наносятся покрытия различной чувствительности (проводится одно испытание); приближенная оценка величин напряжений делается по густоте трещин. Для оценки концентрации напряжений необходимо более стабильное и чувствительное покрытие (покрытие того же состава при искусственной сушке в стабильных условиях); коэффициент концентрации оценивается по отношению нагрузок при образовании трещин в зоне концентрации и в месте номинальных напряжений.

Цля оценки величан деформаций (напряжений^ случае статического действия нагрузки (и для быстровращающихся деталей) применяется тарированное покрытие одной чувствительности и ступенчатое изменение нагрузки (или числа оборотов вращающейся детали). В случае динамической нагрузки применяют покрытия нескольких марок с различными величинами ераз (испытания проводятся повторно) или, если конструкция симметричная, наносят на участки покрытия различной чувствительности (проводится одно испытание); приближенная оценка величин напряжений делается по густоте трещин. Для оценки концентрации напряжений необходимо более стабильное и чувствительное покрытие (покрытие того же состава при искусственной сушке); коэффициент концентрации оценивается по отношению нагрузки, вызывающей трещины в покрытии в зоне концентрации, к нагрузке, вызывающей трещины в месте номинальных напряжений.

Набор № 7 средней чувствительности имеет низкую токсичность. С помощью этого набора можно надежно выявлять дефекты с раскрытием около 2 мкм. Вместе с тем сравнительно высокая чувствительность набора не препятствует применению его для деталей с различной шероховатостью поверхности, в том числе и для литья, так как пенетрант имеет высокую текучесть, легко удаляется с поверхности и не-самоэмульгирует. Регулировать чувствительность можно также путем изменения времени выдержки контролируемой детали в очистителе. Максимальную чувствительность можно достичь при одноминутной выдержке. Увеличение времени до 2—3 мин приводит к незначительному снижению воспроизводимости выявления трещин, но значительно снижает выявля-емость пор и мелких раковин, выходящих на поверхность. Это объясняется тем, что при контакте находящегося в полости дефекта пенетранта, приготовленного на керосине, с очистителем ОЖ-1, являющимся достаточно концентрированным раствором эмульгатора в спирте, в устье дефекта происходит частичное взаимодействие этих составов. Однако взаимная растворимость их мала (около 2 %) и в связи

Набор № 8 содержит концентрат пенетранта ЛЖ-1К, который при 15— 20 °С растворяется в керосине (15 г ЛЖ-1К в 1 кг керосина) и обеспечивает выявление дефектов с раскрытием от 6 мкм и более. Раствор хорошо удаляется с поверхности деталей, что создает высокую контрастность светящихся под ультрафиолетовыми лучами следов дефектов и обеспечивает достаточную надежность контроля. Он может быть использован на деталях из алюминиевых и магнитных сплавов с различной шероховатостью поверхности (в том числе и литья в землю).

возможность изменения чувствительности прибора, что позволяет обнаруживать усталостные трещины на изделиях с различной шероховатостью поверхности, а также при наличии повреждений поверхности в виде пит-тинга, царапин и т. п.

Сопоставление формулы (6.16) с опытными данными показано на рис. 6.9. Как видим, разброс экспериментальных точек относительно аппроксимирующей кривой, проведенной в соответствии с формулой (6.16), достигает ±100%. Авторы объясняют это значительной разницей в условиях проведения опытов (опыты проводились на нагревателях, изготовленных из разных материалов, с различной шероховатостью поверхности, разной формы и размеров). Существенно различалось также число измерений отрывного размера пузыря при определении его эквивалентного диаметра. Следовательно, do отдельными экспериментаторами определялся с различной степенью достоверности, т. е. в большинстве случаев не учитывался в полной мере статистический характер этого параметра.

На рис. 7.10 представлены экспериментальные данные, полученные при кипении фреона-113 на поверхности с различной шероховатостью [40]. Чистота обработки поверхности характеризуется здесь высотой неровностей Rz. По результатам измерений авторов 140] для полированных поверхностей ^2=0,3-f-0,45 мкм. Для труб и проката промышленного изготовления, не подвергавшихся специальной обработке, /?2=1,9-:-3,8 мкм. Поверхности с более высоким значением Rz получены в результате специальной обработки. Опыты проводились на трубах из нержавеющей стали и меди. Оба

Следует подчеркнуть, что микрорельеф поверхности представляет собой достаточно сложную картину с различной шероховатостью в направлении обработки и в перпендикулярном к ней направлении (рис. 14).

Результаты расчета (кривые /) по выражению (1.95) и эксперимента (кривые 2), представленные на рис. 1.48 и, как видно, достаточно хорошо совпадающие, имеют большое практическое значение для оценки изменения чувствительности при контроле изделий с различной шероховатостью. При толщине контактного слоя, равной Я,с/4, осцилляции достигают 20 дБ и практически полностью исчезают при толщине контактного слоя 2,5А,С (для жидкости соответствует примерно 1,5 мм). Скорость убывания интерференционных экстремумов тем больше, чем меньше длительность импульса и диаметр пучка. Установлено, что коэффициент прозрачности иммерсионного слоя толщиной ЗА,С для системы оргстекло — масло — сталь примерно на 9 ... 10 дБ меньше коэффициента прозрачности идеального контактного слоя.

В качестве материала протектора в прямых совмещенных преобразователях используют минералокерамику (бериллий, твердые износостойкие сплавы и др.). Протекторы из этих материалов обладают высокой износостойкостью, но не обеспечивают стабильности акустического контакта при контроле изделий с различной шероховатостью поверхности. Так, при Rz = 0,63 ... 320 мкм амплитуда отраженного от дна сигнала может изменяться на 20 дБ. В связи с этим широко применяют полимерные пленки из эластичного материала, например полиуретана. Такой протектор, обладая большим коэффициентом поглощения ультразвука, обеспечивает хорошее гашение многократных отражений. Он может легко деформироваться и в определенной мере облегать неровности поверхности изделия, что также благоприятствует стабильности акустического контакта. Колебания амплитуды не превышают 5 дБ. На практике толщину таких протекторов выбирают равной 0,2 ... 1,0 мм. Так как акустические сопротивления полиуретана и пьезоэлемента сильно различаются, между ними помещают согласующие слои, улучшающие прохождение ультразвуком этой границы. Эти слои в серийных ПЭП выполняют из эпоксидной смолы с вольфрамовым наполнителем, наносимой непосредственно на пьезоэлемент.

В результате математической обработки данных испытаний на усталость образцов с различной шероховатостью получена следующая зависимость характеристик усталости от шероховатости поверхности:

2. Сплошная тонкая ь/з и менее Контур наложенного сечения Линии размерные и выносные Линии штриховки Линии-выноски Границы зон поверхности с различной шероховатостью или предельными отклонениями размеров Линии для изображения пограничных деталей («обстановка») Линии ограничения выносных элементов на видах, разрезах и сечениях Оси проекций, следы плоскостей и линии построения характерных точек при специальных построениях

ГОСТ 2.303—68* (СТСЭВ 1178—78) устанавливает начертание и основное назначение линий на чертежах. Специальное назначение линии (изображение резьбы, шлицев, границы зон с различной шероховатостью поверхности и т. д.) определено в соответствующих стандартах ЕСКД.