Файл: Неразрушающие методы контроля металлов на тепловых электростанциях..pdf

C толщиной стенки 20—32 мм обезуглероженный слои

составляет не более 5%l номинальной толщины стенки трубы.

Растворение металла производят в специальных лун­ ках, укрепляемых на подготовленных участках изделий.

Объем лунки рассчитывается на заполнение 3 — 4 мл жидкости, а площадь открытой части, соприкасающейся

пропитанного парафином, винипласта или другого кислотостойкого материала. В качестве примера приве­ дены конструкции лунок из винипласта (рис. 21, 22).

Для уплотнения между корпу­ сом лунки и изделием приме­

няется прокладка из тонколи­ стовой (ó —2÷3 мм) кислото­

стойкой резины, которая при­

клеивается к корпусу эпоксид­

ной смолой. Поверхность рези­ новой прокладки, соприкасаю­

щуюся с изделием, смазывают

резиновым клеем, и лунки при­

вязывают к детали с помощью резиновой трубки или резино­

вого шнура. Перед взятием

твор удаляют, карбиды счищают и дно лунки при помо­

щи пинцета тщательно вытирают кусочками фильтро­

вальной бумаги.

При электролитическом растворении в качестве эле­ ктролита применяют раствор, состоящий из 5 г лимонной

кислоты и 7,5 г хлористого калия на, 100 мл воды. В

лунку наливают 0,8 мл (30 капель) электролита и опу­

скают свернутый из платиновой проволоки катод. Элек­ тролиз осуществляют в течение 20 мин при плотности

тока 0,02 — 0,03 a CM2. В качестве источника тока может

быть использовано выпрямительное устройство конструк­

ции Львовэнергоремонта (см. гл. 3). Электролитичес­ кое растворение производят для определения карбидных

фаз молибдена и хрома.

47

и 10%-ной лимонной кислоты, взятых в равных количест­ вах— для определения карбидных фаз молибдена и хро­

ма. Процесс растворения ведут в течение 10 мин без

перемешивания раствора. Растворение должно идти

спокойно, без разбрызгивания.

По окончании процесса растворения (независимо от

метода) медицинской пипеткой переносят без переме­

шивания весь раствор через беззольный фильтр (диамет­

ром не более 30 мм) в пробирку. Кусочками фильтро­ вальной бумаги, зажатыми пинцетом, также осторожно

переносят на фильтр весь карбидный осадок. После

этого лунку несколько раз промывают водой (кроме слу­

чая кислотного растворения для определения карбидной фазы ванадия), которую отфильтровывают через тот же

фильтр в пробирку с раствором. Отфильтрованные раст­ вор и промывные воды составляют вместе так называ­ емый основной, раствор.

Использованный фильтр и кусочки фильтровальной

бумаги, которыми счищали карбидный осадок, вклады­

вают в конверт из кальки.

Отбор проб для определения карбидной фазы вана­ дия производят в лунке при помощи растворения

Химический анализ отобранных проб производят в лабораторных условиях. Содержимое каждого конверта

до получения однородной желтовато-оранжевой массы.

При определении карбидной фазы молибдена и хрома

образованный сплав после охлаждения тигля выщелачи­ вают водой. Полученный карбидный раствор отфильтро­

При определении карбидной фазы ванадия сплав об­

рабатывают серной кислотой (1 :3). Добавлением серной

48

кислоты, основной и карбидный растворы доводят ДО

объемов 10 мл каждый.

Химическую обработку растворов и фотоколоримет­

рирование производят в лабораторных условиях в со­

ответствии с существующими методами. Расчет относи­

тельного распределения легирующих элеменов между

карбидной фазой и твердым раствором производится по формулам

исходного объема основного раствора к объему того же

раствора, взятого для колориметрирования, называемое

кратностью растворения; nκ— кратность растворения карбидного раствора; D0— оптическая плотность основ­

ного раствора; Dk — оптическая плотность карбидного

раствора; Ck — относительное содержание определяемого

элемента в карбидах.

16.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕРРИТНОЙ ФАЗЫ

ВАУСТЕНИТНЫХ СТАЛЯХ

Сварные швы аустенитных хромоникелевых сталей,

наплавленный металл которых имеет двухфазную струк­ туру, состоящую из аустенита с небольшим количеством ферритной составляющей, более устойчивы против воз­ никновения в них горячих ¡(кристаллизационных) трещин,

чем швы с наплавленным металлом, имеющим одно­

фазную аустенитную структуру. Наиболее устойчивы против возникновения горячих трещин сварные швы при

вызывает охрупчивание и понижение коррозионной стой­

кости наплавленного металла [Л. 15].

Существующая пріі комнатной температуре ферритная

фаза состоит из Ô и α-φeppnτa. Она образуется в резуль­

тате выделения ô-феррита в процессе первичной кристал­ лизации и частично а-феррита в процессе вторичных

фазовых превращений.

В соответствии с требованиями инструкции [Л. 16]

каждая партия электродов марки ЦТ-15; ЦТ-15-1; ЦТ-7;

ЦТ-7-1; ЦТ-16; ЦТ-Іб-'І; ЦТ-16-10; ЦТ-25 и ЦТ-26-1

[%C Г] экв = %Cr + 1,5% Si + 3,5%Ті + % M О +¿7,5% Nb + % W+2%Al+ %V

Рис. 23. Диаграмма Шеффлера.

независимо от наличия сертификата должна проверяться

на содержание феррита в наплавленном металле.

Из безобразцовых методов определения процентного

содержания ферритной фазы нашли применение расчет­

ный, металлографический и магнитный методы.

При расчетном методе содержание феррита опреде­

ляется по эмпирическим формулам и диаграммам в зави­

симости от так называемых хромового и никелевого эквивалентов, которые вычисляются предварительно

по известному химическому составу основного и наплав-

50

ленного металла. Наиболее широкое применение нашла

структурная диаграмма Шеффлера (рис. 23).

'Структурное состояние стали, имеющей определенный состав,

определяется положением точки, ордината которой равна эквива­ лентному содержанию в стали никеля '(аустенизирующих элемен­ тов), абсцисса — эквивалентному содержанию хрома '(ферритизи-

рующих элементов). Структурное состояние данной марки стали

определяется положением области, ограниченной прямоугольником,

стороны которого ограничены крайними точками, соответствующими пределам колебаний содержания легирующих элементов по таблич­ ным данным ГОСТ (ТУ).

Структурное состояние промежуточных составов в сварном шве

определяют, откладывая на прямой, соединяющей точки наплавлен­

ного и основного металла, отрезки,, соответствующие проценту пе­

ремешивания наплавленного и основного металла (степень проплав­

ления основного металла). При ручной дуговой сварке степень про­

плавления основного металла лежит в пределах 20—40%. Прямую,

соединяющую точки основного и наплавленного металла, делят на 10 равных частей и от точки наплавленного металла в сторону ос­

новного откладывают отрезки в 2 и 4 деления. Структурное состоя­ ние металла шва будет определено положением отрезка 2—4 на диаграмме.

Однако диаграмма Шеффлера не учитывает условий сварки и кристаллизации, оказывающих заметное влия­

ние па содержание феррита в сварном шве. Например,

при сварке электродами малых диаметров и быстрым

последующим охлаждением наплавленного металла обра­

зуется больше феррита, чем при сварке электродами

большого диаметра. На химический и фазовый состав шва оказывают влияние условия горения дуги, техника сварки и др. Поэтому расчетный метод используется

в основном для ориентировочной оценки содержания

ферритной фазы в наплавленном металле, при выборе

электродов для сварки сталей разных марок оценки ожидаемого структурного состояния металла сварного

шва в случае применения электродов, наплавленный ме­

талл которых отличается по химическому составу от основного-металла. Точность количественного определе­ ния феррита по диаграмме Шеффлера составляет І±4%

абсолютного содержания в стали, что далеко недостаточ­ но для определения работоспособности сварных швов.

При металлографическом методе процентное содержа­

ние феррита в наплавленном металле определяется по

относительной площади, которую занимают его зерна

в плоскости микрошлифа, ограниченной полем зрения

микроскопа. Подсчет площади, занимаемой ферритом,

производится по фотографии, полученной непосредствен­