Файл: Дорофеев, А. Л. Индукционная структуроскопия.pdf

женнямп и числом циклов до момента возникновения трещины и разрушения образца). Установлено, что нали­ чие плакировки вызывает более раннее появление тре­ щины.

А. Я. Рублевым разработаны ультразвуковая и ин­ дукционная установки для определения продолжительно­ сти жизни образцов с трещинами. Основой индукционной установки является дефектоскоп ДНМ-500 с датчиком, вставляющимся в отверстие концентратора. Обе уста­ новки обеспечивали выявление трещины усталости прак­ тически одновременно. Площадь трещим составляла 0,195—0,4 мм2, а протяженность 0,3—0,4 мм. Вероятность сохранения работоспособности образцов с трещиной ко­

цов из высокопрочных сплавов В93, В95 увеличивает их долговечность. Так, после проведения наклепа число цик­

образца с трещиной увеличивается с 5,3-103 до 7,5-103 циклов. У наклепанных образцов меньшая скорость ро­ ста трещины в начальный период, причем довольно дли­ тельный период по числу циклов (3,5 - 103 циклов) она почти постоянна, в то время как у ненаклепаиных образ­ цов трещина усталости после возникновения начинает расти со все возрастающей скоростью. Наклеп перед анодированием резко увеличивает долговечность образ­ цов за счет удлинения периода до образования трещин таким образом, что общая долговечность наклепанных и

рость развития трещин. Разработанный способ заклю­ чался в следующем: датчик прибора ДНМ-15 устанавли­ вался на трещине. Если сигнал от трещины превышает установленный порог, срабатывает следящая система, перемещающая датчик вдоль распространения трещины.

В качестве привода, а также следящего и регистрирую­

щего прибора использовался автоматический потенции-

164

метр. Датчик прибора ДИМ механически соединен с си­ стемой перемещения пишущей каретки потенциометра и всегда находится в положении устойчивого равновесия на конце трещины. Этот способ позволил получить авто­ матическую запись распространения трещины во време­ ни при однократном или повторном нагружешш в усло­ виях заданной нагрузки или деформации и проводить циклические испытания при заданном среднем напряже­

1,5 мм, длиной 200 мм в состоянии закалки и естествен­ ного старения. Сплав Д16Т оказался примерно в 4,3 ра­

8-5. О ВЫЯВЛЕНИИ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ПОЯВЛЕНИЮ ТРЕЩИН

Имеется ряд сообщений о работах по раннему обна­ ружению структурных изменений при циклических испы­ таниях образцов и деталей из ферромагнитных материа­ лов. Характерные изменения показаний приборов с про­ ходной катушкой при испытании образцов из стали 3 на частоте 15 кгц в испытательной машине МВП-1000 на­ блюдали К. В. Маркевич и С. А. Наумов [Л. 47].

Аналогичные исследования Г. С. Быструшкин провел на образцах и деталях из стали ЭИ961, для чего исполь­ зовал резонансный прибор с накладной катушкой, рабо­ тающий на частоте 60 кгц [Л. 9]. Были построены диа­ граммы усталостного разрушения с граничными линиями (кривой Велера, линией образования микротрещин, ли­ нией образования субмикротрещин, линией упрочнения). В. В. Нюхалов исследовал поведение сталей 45Х, У8А с помощью структуроскопа ЭМИД-4 и показал, что сиг­ нал этого прибора мало зависит от характера усталост­ ных испытаний.

Одной из первых в этом направлении была работа Н. С. Акулова [Л. 1], обнаружившего изменение магнит­ ной проницаемости ферромагнитного образца при его ис­ пытаниях на вибростеиде задолго до появления устало­

стной трещины [Л. 2]. Этот эффект наблюдался не только вблизи участка испытаний, но и вдали от него. Н. С. Аку­

ловым и его учениками была выдвинута гипотеза о том,

166

что G процессе усталости движущиеся дислокации около тормозящих их препятствии порождают вакансии, кото­ рые в свою очередь создают дислокации [Л. 73]. Движе­ ние дислокаций замедляется, увеличиваются внутренние напряжения, в результате магнитная проницаемость па­ дает. Появление субмикротрещины приводит к уменьше­ нию напряжений и росту магнитной проницаемости.

Попытки перенести данные исследований для про­ мышленной диагностики реальных результатов пока не дали.

Отмеченный выше механизм изменения магнитной проницаемости казалось бы должен распространиться и на изменение удельного электрического сопротивления при испытании на усталость немагнитных проводящих материалов. Однако с помощью весьма чувствительных индукционных приборов нам не удалось зафиксировать эти изменения.

В опытах, проделанных при циклических испытаниях образцов из стали ЗОХГСА и ЭИ961 с помощью прибо­ ров типа ДНМ-2000 вплоть до появления трещины, ни­ каких изменений отметить не удалось. Однако при ис­ пытаниях виброгалтованных деталей из стали ЭР1961 бы­ ли обнаружены характерные изменения показаний при­

на положительные результаты раннего обнаружения структурных повреждений и трещин индукционными приборами в деталях, подвергнутых поверхностному упрочнению.

Можно надеяться, что роль метода вихревых токов при технической диагностике возможных разрушений существенно возрастет благодаря внедрению в практику неразрушающего контроля уже в этом пятилетии новых дефектоскопических приборов с батарейным питанием: портативных дефектоскопов ППД-2 с комплектом удоб­ ных для работы датчиков, в том числе и датчиков для выявления трещин в отверстиях, измерителей толщины защитных покрытий ТПН-П с рабочей частотой в 6 мгц, универсальных переносных модуляционных дефектоско­ пов ЭДМ-Т со сменными вращающимися датчиками.

166

ПРИЛОЖЕНИЕ I

ПРИМЕРНОЕ МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО ПО КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ПОЛУФАБРИКАТОВ И ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ ВИХРЕВЫХ ТОКОВ (с помощью испытателя электропроводности)

Общие указания

1. Настоящее методическое руководство касается контроля ка­ чества термически обработанных полуфабрикатов и детален, полу­ ченных с помощью пластической деформации из алюминиевых сплавов Д1, Д16, Д19, Д20, В93, В95, АК4, АК.6.

2.Для испытаний используется испытатель электропроводности ИЭ-1 с комплектом аттестованных образцов.

3.Неразрушающпе испытания методом вихревых токов приме­ няются наряду с выборочными испытаниями механических свойств, предусмотренных ТУ и ГОСТ.

Допускается наличие -краски, эмали и других не проводящих ток

водимости контролируемого объекта на различных участках и срав­

3.Если контрольные образцы отсутствуют или их изготовить невозможно (для крупногабаритных и дорогостоящих деталей), то измеренные значения электрической проводимости сравниваются со значениями, приведенными в таблице.

4.Полуфабрикаты и детали сложной формы и больших разме­ ров толщиной свыше 30 мм в отдельных зонах ло специальному согласованию могут иметь электрическую проводимость выше ма­

ксимальных значений, данных в таблице, но не более чем на

167

6.Для большей достоверности контроля электрическая прово­ димость измеряется не менее чем в 5—6 различных участках каж­ дой стороны поверхности контролируемого объекта.

7.Полуфабрикаты и детали, электрическая проводимость кото­

принятым методам контроля, например контролю механическими твердомерами в тех случаях, когда имеется зависимость между элек­ тромагнитными и механическими свойствами.

2. Метод обеспечивает выявление нарушений режимов терми­ ческой обработки: температуры, скорости нагрева и охлаждения в процессе закалки и отпуска, связанных с отклонениями от задан­

с конструкцией и принципом работы приборов типа ЭМИД и пре­ дусматривает использование этих структуроскопов с другими измери­ тельными приборами.

168