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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 36

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Пробоотборник типа УИП

(рис. 5)

позволяет отбирать

 

пробы

в вибрационном режиме при напряжениях

на выпрямителе

24

в,

144

в

и ударном режиме при

питании

от

батареи с напряжением

300

в.

Наилучшая воспроизводимость спектров достигаетсяв при ана­

лизе

проб, отобранных в вибрационном режиме с напряжением

144

в.

При

работе в вибрационном режиме с

напряжением 24

процесс

отбора проб менее производителен, так как не обеспечивается до­ статочная мощность искрового разряда, а при работе в ударном

режиме Слишком большая мощность разряда приводит к частичному

Рис. 5. Пробоотборник УИП.

окислению продуктов переноса. Отбор пробы следует производить так, чтобы вся контактная площадка электрода покрылась равномер­

ным слоем исследуемого металла, для чего в процессе отбора необ­

ходимо придавать

 

электроду колебательные

движения,

отклоняя

его от нормального к детали положения на небольшие углы

(5—10°).

При отборе пробы

в вибрационном режиме

с напряжением

144

в

за время 1,5—2,0

мин

на контактную площадку электрода,

перено­

сится слой исследуемого металла толщиной

около 0,1

мм,

доста­

 

 

 

 

 

 

 

точный для получения одного полноценного спектра. Дальнейшее увеличение времени отбора пробы нецелесообразно, так как из-за

явления насыщения І[Л. 1] толщина слоя продуктов переноса прак­ тически не увеличиваётся. При отборе проб в условиях действующих

тепловых электростанций необходимо принимать меры, исключаю­

щие попадание в продукты переноса случайных примесей (абразива,

теплоизолирующих материалов и т. п.).

Анализ отобранных проб производится на спектрог­ рафе по методу трех эталонов. В качестве эталонов при­ меняются пробы, отобранные на контактные электроды

от соответствующих спектральных эталонов, изготавли­

ваемых Всесоюзным научно-исследовательским инсти­

тутом стандартных образцов (ВНИИСО). От каждого

13


эталона и исследуемой детали отбираются по три про­ бы, спектры которых регистрируются отдельно на одну

иту же фотопластинку.

Вкачестве контактного электрода используется стер­ жень диаметром 6 мм из спектрально чистой меди, ко­

нец стержня обрабатывается на усеченный конус с пло­ щадкой у вершины диаметром около 1 мм. В процессе

исследований подобраны следующие условия возбужде­

ния и регистрации спектров.

Анализ с применением дугового раз­

ряда. Генератор ДГ-2 работает в дуговом режиме.

Промежуток между электродами 0,9—1,1

мм.

Аналити­

ческий промежуток

 

мм.

Сила тока

дуги

в первич­

2

4

а,

ной цепи трансформатора 0,05—0,15

а.

Время предвари­

тельного обжига 2

сек\

время экспозиции

при

регистра­

ции спектра на фотопластинку СП-1

 

чувствитель­

ностью 3—5 ед. ГОСТ составляет 10

сек\

время полного

 

 

 

 

 

 

 

 

выгорания анализируемого вещества пробы на данных режимах составляет 45—16 сек.

Анализ с применением искрового раз­ ряда. Генератор ИГ-3 работает в искровом режиме.

Сила тока в первичной цепи трансформатора 1,5—1,7 а.

При возбуждении устанавливается: емкость 0,01 мкф,

индуктивность 0, задающий искровой промежуток 3 мм,

аналитический промежуток 2 мм. Время предваритель­ ной обработки поверхности искровым разрядом и экспо­ зиции при регистрации спектра на фотопластинку СП-2 чувствительностью 14 ед. ГОСТ составляет соответствен­

но 10

и 45

сек.

В

обоих случаях возбуждения фотографическая ре­

гистрация спектров производится на спектрографе

ИСП-30 при трехлинзовой конденсорной системе, круг­ лой промежуточной диафрагме и ширине входной щели

0,02

мм.

 

мм.

Фотометрирование спектральных линий производится

на микрофотометре МФ-2 при ширине щели 0,2

 

Аналитические пары для фотометрирования

подобраны

с помощью таблиц спектральных линий [Л.

2].x В каче­

стве линий сравнения используются спектральные линии

железа.

Для анализа каждого элемента подобраны спект­ ральные линии с максимальной концентрационной чувст­

вительностью и свободные от наложения линий других элементов. Концентрационная чувствительность аналити­

14


ческих спектральных линий при анализе проб, предвари­

тельно отобранных электрическим разрядом, увеличива­ ется из-за уменьшения реабсорбции и фона спектра по

сравнению с таковой при анализе проб неограниченной

массы. Это свойство наиболее полно проявляется при ко­ личественном спектральном анализе малых доз вещества

с применением дугового возбуждения. При анализе с при­

менением искрового возбуждения спектр регистрируется

на высокочувствительные фотопластинки (СП-2, СП-3), что является причиной увеличения его фона и соответст­

венно ошибки анализа по сравнению с дуговым возбуж­

дением.

Анализ в режиме дугового возбуждения более про­

изводителен. Однако при определении трудновозбуди­

мых элементов получает преимущество анализ с искро­

вым режимом возбуждения. В процессе разработки

методики установлено, например, что при анализе ма­

лых доз металла в дуговом режиме спектральные линии

вольфрама при содержании его в стали до 3% не обна­ руживаются. В искровом режиме возбуждения эти ли­

нии обнаруживаются при содержании 1,3% вольфрама в 'стали. В режиме искрового возбуждения, кроме того,

спектр воспроизводится наиболее полно, так как время полного выгорания продуктов переноса составляет око­

ло 60 сек, что дает возможность выбрать для регистра­

ции спектра на фотопластинку экспозицию 45 сек, т. е. такую, как и при анализе пробы неограниченной массы.

В табл. 1 приведены рекомендованные для анализа

по разработанной методике аналитические пары спект­ ральных линий и комплекты спектральных эталонов

(ВНИИСО), которые применялись в процессе разработ­

ки. Точность определения содержания элементов по дан­

ной методике не уступает точности, которая достигается при количественном спектральном анализе проб неогра­

ниченной массы.

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕРОДА

ВУГЛЕРОДИСТЫХ ДОЭВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЯХ

ПО микроструктуре-

В лабораторной практике иногда применяется метод определения содержания углерода в отожженных доэвтектоидных углеродистых сталях по’относительному со­ держанию перлита в микроструктуре. Метод может при­

меняться только для стали, имеющей феррито-перлит-

15


со

=J S

ч

ю

со

Аналитические пары спектральных линий и комплекты спектральных эталонов

 

к

 

55

S

 

X

 

ф

 

 

Tl

 

-

U-I

 

СО

 

CL

 

га

га

га

CL «

C

о

ф

X!

га

ς

ф

S

S *

«

о tu

фS

ггф /

S t—

F-

σ>

S

ς

 

га

 

Я

 

га

 

ss

га

S

U—

я

t—

я

S

ф

ς

S

 

ф

ОС

ς

(T)

о

О

CQ

hQ

ф

О

д

й

 

Ф

S

ħ?

US

ς

ф

 

 

Kf

 

Ф

 

CL

 

C

 

О

C-

я

X

Д

я

CL

H

я

ф

Д’

я

о

X

2

ф

Ef

ф

CL

C

s

ς

га f-

Ф

Я

«

CL

га

Ξ

га

CL

Я

Ф

S

Д у га

га

CL

Я

Ф

S

га

ф

>>

га

CL

X

ф

S

га

ф

≥>

О

о

CM

оо

о

rat4

co

co

b-

CO

 

CO

 

 

 

Oi

со

оо

rat4

CM

—I

LO

co

 

co

 

 

со

СП

со

00

LO

CM

co

СП

O

 

t'-

1

I

.

со

OO

СП

CM

co"

rat4

о"

o"

 

LO

 

 

LO

Oi

СО

Ь-

00

co

O

о

"—I

 

Oi

 

 

CM

CM

CM

Ol

CM

co

CO

co

co

 

CM

 

 

сп

raf

Oi

г-

rat4

 

rat4

raf

co

CM

 

b-

rat4

co

OO

со

ю

CM

rat4

 

b-

CO

CM

CH

 

O

b-

CM

о

rat4

LO

со

LO

I

8,3

b-"

LO

b-

 

CM

8,3

Oi

rat4

CM

b-

LO

rat4

 

CM

Oi

 

 

 

. *«

Ги

 

 

 

 

 

 

 

 

LO

Oi

оо

----1

 

о

rat4

O

CO

 

CM

O

CO

CM

CM

CM

CM

co

 

co

CO

co

CO

 

co

CO

CM

CM

ю

со

LO

rat4

rat4

CO

O

CM

 

oo

 

Oi

3

о

 

—U

----1

CO

CM

b-

O

O

 

 

O

СО

 

CM

co

O

CO

rat4

CM

oo

 

O

I

r-

 

 

 

Oi

 

 

co"

 

 

00

 

Lθ"

-

 

со

п-

 

t4-

!—I

•—I

 

I

Oi

LO

СП

CO

ь-

oo

r—I

O

rat4

O

O

 

Oi

 

co

CM

CM

CM

CM

CM

CO

co

CO

co

co

 

CM

 

CM

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CM

СО

rat4

со

rat4

 

O

rat4

CM

co

 

t>-

LO

 

S

о

OO

о

CO

 

I^-

LO

OO

O

 

rat4

•—1

 

со

Oi

 

O

1

CO

CM

O

СП

 

LO

CM

I

*•

со

rat4

со

b-"

1

l

 

LO

raf

 

 

oo"

I

 

rat4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LO

Oi

OO

оо

,—l

 

_(

O

co

 

CM

O

 

CM

CM

CM

CM

co

 

co

CO

co

co

 

cm"

co

,051-

 

 

 

________-

 

 

3,0-

 

25-

,01-

 

co

 

t

I

I

I

ю

LO

 

I

I

о

о

о

25

ь-

 

 

оI *•

 

LO

 

 

см"

см"

со

O

см"

 

I

 

 

 

 

 

I *

со

LO

CM

I

I

I

LO

 

J

I

і

 

 

ь-

 

ю

 

T-W

 

LO

о о

о

 

о О о**

т—4

I

 

о

 

T 1H**

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

о

о

о

LO

LO

 

о

о

LO

о

 

LO

ю

 

CM

CM

со

CM

 

*

-

*k

 

,""∙

r4

 

CM

I

CM

со

——і

1

 

I

I

I

I

I

I

I

I

I

со

I

 

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-1

со

 

 

со

**

о

 

 

 

**

I

ю

 

 

 

о

 

 

о

•»

*,

 

о о о

 

 

о о

I

IГч

о о

 

 

 

 

182),

CM

 

Pu

 

 

 

 

LO

 

 

Ф1М2 (ЭИ723)

БФМФ1М1Р1ТР(ЭП(44)ЭП

 

 

Oi

< хх

 

 

 

со

lIWΦ

 

 

 

 

Ξ

 

1Tf

 

 

 

 

 

 

Cu

 

 

 

 

 

е

CM

U

 

 

 

S

CQ

 

 

 

 

 

E

U X

X

X

XX

X

X

X

LO CM

ю

LO

О О

 

 

см

CM

со

 

 

16


- ную структуру с четкими и плотными зернами перлита.

Определение относительного содержания перлита производится визуальным подсчетом площади, занимае­

мой его зернами в феррито-перлитной структуре по от­

ношению ко всей площади микроструктуры, взятой для подсчета. Подсчет площади перлита ведется по фотогра­

фии микроструктуры стали, на которую накладывается

просветленная миллиметровая бумага.

перлит

Определив, какую часть площади занимает

по отношению к общей площади микроструктуры

(в про­

центах), и зная, что в перлите содержится 0,8% углеро­

да, общее

содержание углерода в стали

определяют

по формуле

c = ¾5o∕°^-=o>oo877°∕'>∙

О)

где П — относительная площадь перлита в

%.

Содержанием углерода в феррите при этом пренебре­

гают, так как оно незначительно (0,006%).

производится

Определение содержания углерода

в лабораторных условиях по фотографиям реплик, сня­

тых с микрошлифов, подготовленных безобразцовым

способом (см. гл. 3). Относительная погрешность опре­

деления углерода по микроструктуре не превышает

±10%.

Глава вторая

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ

5. НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

МЕТАЛЛОВ

Свойства металлов, выявляемые при помощи меха­ нических испытаний, называются механическими свойст­

вами. Механические свойства могут определяться разны­

ми механическими характеристиками, например: проч­

ность— временным или истинным сопротивлением разры­

ву; сопротивление пластической деформациишри контакта— - ' . g •

2—731

'

-17

. * .