Файл: Школьник, Л. М. Скорость роста трещин и живучесть металла.pdf

иые моменты времени. Из полученной зависимости мож­ но определить общее число циклов, в течение которых развивалась трещина, и, зная частоту нагружения, про­ должительность работы детали с трещиной.

Фрактографические исследования показали, что распространение усталостной трещины может быть

роста трещины на отдельных этапах ее развития, но и для более полного анализа характера разрушения. На­ пример, сравнение электронномикроскопических сним­ ков с изломом стали с 0,42% С после испытаний с ча­ стотой в 23000 гц (образцы охлаждали струей воды) и 100 гц позволило установить, что при высокой частоте изломы не имеют следов пластической деформации. Доминируют гладкие хрупкие участки, окруженные

притяжении частиц магнитного порошка к местам рас­ положения дефектов, вызывающих рассеяние магнит­ ного потока в намагниченной детали. Метод пригоден для деталей из ферромагнитных материалов.

Чувствительность метода во многом зависит от вели­ чины силы, действующей на частицы магнитного порош­ ка. Эта сила F в неоднородном магнитном поле опреде­ ляется выражением

Метод позволяет обнаруживать (максимальная чув­ ствительность) трещины сечением не менее 0,01X0,01 мм,

32

расположенные на поверхности или неглубоко (до 2,5— 3 мм) под поверхностью. Чувствительность значительно возрастает, если вместо сухого магнитного порошка применять магнитную суспензию.

Для магнитного контроля применяют темные порош­ ки, получаемые восстановлением окислов железа (же­ лезного сурика), термическим разложением пентакарбонпла железа FeC^COs, а также распылением железа в керосине электрической дугой, измельчением окалины, магнетита и др.

Для выявления трещин на деталях с темной повер­ хностью (в зоне коррозии трения, оксидированных, во­ роненых и др.) с целью получения более контрастной картины применяют светлые порошки серого, желтого или красного цвета, или предварительно на деталь на­ носят тонкий (0,01—0,2 мм) слой белой (или другого цвета, но светлой) нитроэмали. После высыхания дета­ ли подвергают магнитному контролю обычным об­ разом.

Для создания магнитной суспензии применяют ми­

лением закрепляющего бесцветного раствора коллокси­

лака. Перед нанесением покрытия деталь ополаскивают бензином.

Для контроля используются специальные намагни­ чивающие и размагничивающие устройства, работаю­ щие на постоянном, переменном или импульсном токе. С помощью указанных устройств в контролируемой де­ тали наводится продольное, поперечное или комбиниро­ ванное магнитное поле. В переменном магнитном поле сильнее намагничиваются поверхностные слои, что спо­ собствует лучшему выявлению усталостных трещин, вышедших на поверхность детали. Магнитное поле по­ стоянного тока распределяется по всему сечению дета­ ли, в этом случае рассеяние магнитного потока вызывают внутренние трещины.

Контроль можно производить как в действующем магнитном поле, так и при остаточной намагниченности.

Для проверки на усталостные трещины предпочтитель­ нее более сильное, т. е. действующее, магнитное поле. При этом меньше вероятность получения расплывчатых скоплений порошка в местах наминов, натиров и дру­ гих зон, проявляющихся в виде мнимых трещин.

и трубах из ферромагнитных материалов путем записи длины и формы трещины па магнитную пленку. Для этого вдоль образца накладывается магнитная пленка, контактирующая с поверхностью образца в месте раз­ рушения. Образец подвергается импульсному намагни­ чиванию в направлении, перпендикулярном трещине.

головке, рабочей «щелью» которой служит трещина. Проявление пленки производится с помощью обычной эмульсии магнитного порошка, используемой для порош­ ковой магнитной дефектоскопии. Время проявления — несколько десятков секунд. Видимая на пленке трещина

ляет поля рассеяния, возникающие вокруг дефекта при

нитного поля, появляющейся над трещиной, с помощью феррозондовых датчиков, измеряющих величину посто­ янного магнитного поля или его градиент. Степень неод- , нородности пропорциональна в определенных пределах величине площади дефекта. В первом случае вторичные катушки феррозондов с ферромагнитным стержнем включают последовательно, во втором — навстречу друг другу. Через феррозонд пропускают переменный ток вы­ сокой частоты. На выходе феррозонда появляются э. д. с. второй гармоники (рис. 11) [100].

Метод позволяет обнаруживать трещины сечением 0,01X0,01 мм, расположенные на поверхности и (что выгодно отличает этот метод от порошкового), на глу-

34

бине до 30 мм. Аппаратура, более компактная по сравне­ нию с применяемой при порошковом методе, позволяет автоматизировать процесс контроля и записи кинетики развития трещин (рис. 12).

1)регистрировать момент появления усталостной трещины;

2)исследовать развитие усталостных трещин;

Датчики сопротивления имеют различные конструк­ ции и размеры и изготавливаются из разнообразных материалов. Их используют в виде одиночной изолиро­ ванной проволочки или токопроводящей полоски, имею­ щей одно- и многопетлевую, а также гребенчатую форму.

35