Рассеянное излучение

Оловянные бронзы имеют хорошую жидкотекучесть, достаточно высокую усадку (1,4—1,6 %). Эти бронзы затвердевают в большом интервале кристаллизации (150—200°С), что обусловливает образование в отливках рассеянной пористости. Безоловянные бронзы обладают высокой жидкотекучестью и усадкой (1 6—2,4 %), затвердевают в малом интервале кристаллизации, что приводит к образованию в отливках сосредоточенных усадочных раковин.

Сплавы — твердые растворы сравнительно легко деформируются, но обладают низкими литейными свойствами (плохая жидкотекучесть, склонны к образованию рассеянной пористости и т. д., см. рис. 57, б). Обработка резанием вследствие высокой пластичности затруднена.

При ~350 °С б-фаза распадается на а-твердый раствор и е-фазу. Однако это превращение протекает только при очень медленном охлаждении. В реальных условиях охлаждения бронза состоит и:5 фаз a H.Cu3)Sns. В практике применяют только сплавы с содержанием до 10—12 % Sn. Сплавы, более богатые оловом, очень хрупки. Оловянные бронзы имеют большой интервал температур кристаллизации (рис. 170, а) и поэтому склонны к ликвации и образованию рассеянной пористости; при ускоренном охлаждении у них резко выражение дендритное строение (рис. 171, а). Герметичность отливок из оловяни-стых бронз не велика.

о —в вакууме; б —р=0,1 МН/м2; в — р-0,5—1,0 МН/м2; / — объем рассеянной пористости; 2 — объем раковин; 3 — наружная усадка; 4 — мелкая пористость; 5 — усадочная раковина; 6 — объем мелкой

Повышение газового давления до 0,5—1,0 МН/м2 приводит к росту наружной усадки (кривая А'ЕВ' сливается с кривой A'C'E'D'B', а последняя смещается к оси абсцисс) и уменьшению объема усадочной пористости у сплавов, которые длительное время находятся в твердо-жидком состоянии. В результате на долю рассеянной пористости при повышенных давлениях приходится небольшая часть всего объемного изменения при кристаллизации. Это находит отражение и на схемах рис. 23.

Сплавы второй группы, затвердевающие с образованием сильно разветвленных дендритов и, следовательно, с возникновением рассеянной пористости по всему объему отливки, уплотняются за счет уменьшения внешних размеров отливки; сосредоточенной раковины они практически не образуют и при воздействии давления.

Далее А. А. Бочвар показал, что в сплавах, затвердевающих с большим интервалом кристаллизации, усадка выявляется в виде рассеянной пористости при почти полном отсутствии усадочной раковины. В сплавах, кристаллизующихся при постоянной температуре, усадка выявляется в виде концентрированной усадочной раковины при отсутствии рассеянной пористости.

В сплавах, кристаллизующихся частично при переменной и частично при постоянной температуре, усадка выявляется в виде небольшой усадочной раковины при небольшой рассеянной пористости. Все это иллюстрируется диаграммами. Так, для случая непрерывного ряда твердых растворов получается семейство кривых, показанное на рис. 1. Здесь линия АВ показывает полную усадку сплавов; линия CD — суммарную усадку от мелкой рассеянной пористости и усадочной раковины; линия CnD — величину усадочной раковины. Следовательно, отрезок а — объем усадочной раковины, отрезок b — объем рассеянных пор, отрезок с — объем наружной усадки.

Другой весьма распространенной причиной образования рассеянной пористости является возникновение так называемой усадочной пористости. Это явление характерно для случая затвердевания сплава с широким интервалом кристаллизации/ При малых зазорах усадочные междендритные пустоты, как правило, тянутся в виде цепочки в центральной части шва. При больших зазорах усадочные поры располагаются в шве более равномерно в междендритных пространствах.

Сплавы — твердые растворы имеют низкие литейные свойства (плохая жидкотекучесть, склонность к образованию рассеянной пористости и трещинам). Для получения высоких литейных свойств концентрация компонентов в литейных сплавах должна превышать их максимальную растворимость в твердом состоянии (см. рис. 40, б, точка d) и приближаться к эвтектическому составу (точка с). Эвтектические сплавы обладают хорошей жидко-текучестью, и усадка в них проявляется в виде концентрационной раковины.

Оловянные бронзы имеют хорошую жидкотекучесть, достаточно высокую усадку (1,4 ... 1,6 %). Эти бронзы затвердевают в большом интервале кристаллизации (150 ... 200 °С), что обусловливает образование в отливках рассеянной пористости. Безоловянные бронзы обладают высокими жидкотекучестью и усадкой (1,6 ... 2,4 %), затвердевают в малом интервале кристаллизации, что приводит к образованию в отливках сосредоточенных усадочных раковин.

Рассеянное излучение, которое имеет место в объекте контроля, ухудшает (размывает) качество снимка. При этом с увеличением толщины металла данное ухудшение становится больше, и при толщине 100... 150 мм контроль как правило вести затруднительно. Однако необходимо иметь в виду, что при просвечивании толщины от 5 до 40 мм чувствительность контроля увеличивается г увеличением толщины (с К =

Таким образом, задачу определения различных видов дефектов можно свести к определению соответствующих изменений плотности распределения пучка рассеянного излучения путем так называемой пространственной фильтрации. Рассеянное излучение пропускается через фильтр с различной по сечению пропускающей способностью. Он задерживает или ослабляет большую часть лучистого потока, отраженного от нормальной поверхности, а лучи, отраженные от поверхности дефектов, пропускает на приемник излучения. Фильтр может также использоваться для определения вида дефектов, так как позволяет подавлять лучи, отраженные от дефектов, дающих одну плотность распределения рассеянного излучения, и усиливать лучи, идущие от дефектов, дающих другую плотность распределения. Можно также подавлять лучи от дефектов, поглощающих излучение, и усиливать лучи от дефектов, рассеивающих излучение, или наоборот.

1 — лазер; 2 •— источник потока частиц; 3 — рассеянное излучение; 4 — световоды; 5 — многоэлементный фотоприемннк; 6 — блок обработки информации; 7 — световая ловушка для гашения прямого излучения

тоэффекта) и комптоновского р.ассея-ния, в значительной мере отклоняются от направления первичного пучка излучения, что ухудшает выявляемость дефектов. При использовании ускорителей образующиеся в изделии пары электрон—позитрон существенно меньше отклоняются от направления пучка излучения. Такое рассеянное излучение способствует образованию скрытого изображения и незна-

Геометрическую нерезкость «г определяют из условия иг ^ ив при просвечивании тонкостенных изделий; «г < UP при просвечивании изделий большой толщины, когда рассеянное излучение существенным образом ухудшает выявляемость. В этом случае общая нерезкость изображения при

Рассеянное излучение, которое имеет место в объекте контроля, ухудшает (размывает) качество снимка. При этом с увеличением толщины металла данное ухудшение становится больше, и при толщине 100... 150 мм контроль как правило вести затруднительно. Однако необходимо иметь в виду, что при просвечивании толщины от 5 до 40 мм чувствительность контроля увеличивается с увеличением толщины (с К = = 5...7% до 1,5..2,5% соответственно) и далее постепенно падает. Такой пик чувствительности объясняется постепенной

Следовательно, в случае объемного излучения роль отраженного излучения играет рассеянное излучение, а роль поглощательной и отражательной способностей— коэффициенты поглощения и рассеяния.

Рассеянное излучение

Обратно рассеянное излучение (альбедо излучения) возникает при многократном рассеянии квантов в контролируемом объекте и поглотителе, расположенном за объектом. При: этом часть рассеянного излучения выходит обратно из поглотителя и воздействует на детектор и обслуживающий персонал. С ростом атомного номера вещества отражающей среды обратно рассеянное излучение уменьшается примерно пропорционально Z2. Оно возрастает при косом падении излучения

на объект примерно пропор- » ед щионально 1/соэЭ, где в—угол ' -^—-падения излучения [7]. Поэтому при радиационной дефектоскопии следует избегать про-•свечивания сварных швов, расположенных на основаниях из .легких материалов (бетон, алюминий и пр.). Это существенно ухудшает чувствительность контроля и увеличивает интенсивность излучения, воздействующего на персонал. При использовании в цехах защитных камер без дополнительных потолков обратно рассеянное излучение может создать фон на смежных участках.

Геометрическая нерезкость Ur выбирается из условия U r ^ Ue при просвечивании тонкостенных изделий и UT ^ Ир при просвечивании изделий большой толщины, когда рассеянное излучение существенным образом влияет на ухудшение выявляемое™. В этом случае общая нерезкость, изображения при Ur = Up равна