От качества металлических заготовок и изделий напрямую зависит надежность и эксплуатационная безопасность конечного продукта. Именно поэтому особое внимание уделяется своевременному выявлению дефектов как внутренних, так и поверхностных. На ПЗПС применяют современные методы контроля, позволяющие обнаружить даже самые незначительные отклонения от нормы.
В металлургии используют как неразрушающие, так и разрушающие методы контроля. Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и области применения. Рассмотрим основные из них.
Неразрушающие методы контроля
Эти методы позволяют проверить качество изделий, не нарушая их целостности, что особенно важно при осмотре готовой продукции или дорогостоящих заготовок.
Визуально-оптический метод
Один из самых простых, но в то же время действенных способов выявления поверхностных дефектов. Основан на визуальном осмотре и анализе оптических свойств объекта. Позволяет выявлять поверхностные дефекты, такие как трещины, сколы, царапины, коррозию и другие повреждения.
Основные принципы метода:
- Визуальный осмотр — специалист проводит осмотр невооруженным глазом или с помощью лупы, выявляя видимые дефекты (царапины, трещины, раковины и коррозию) и оценивая общее состояние объекта.
- Применение освещения — изменение угла освещения или использование различных источников света помогает выявить малозаметные дефекты, которые сложно увидеть при обычном освещении.
- Фиксирование результатов — все обнаруженные дефекты и результаты осмотра тщательно документируются, чтобы в дальнейшем принять решение об устранении дефекта или отбраковке продукции.
Визуальный контроль — самый старый метод диагностики. Им пользовались еще кузнецы в Средние века, оценивая качество металла по блеску и структуре поверхности.
Плюсы метода:
- простота и доступность;
- не требует сложного оборудования;
- позволяет быстро обнаружить видимые дефекты;
- может использоваться в сочетании с другими методами неразрушающего контроля для более точной оценки состояния объекта.
Минусы:
- не позволяет обнаружить внутренние дефекты;
- зависит от опыта и навыков специалиста, проводящего осмотр;
- может быть ограничен условиями освещения и доступностью объекта для осмотра.
На ПЗПС визуальный контроль проводят опытные специалисты отдела технического контроля, своевременно выявляя дефекты ленты и заготовок.
Ультразвуковой метод
Это один из самых прогрессивных методов обнаружения внутренних дефектов в металлах.
Принцип работы:
Метод основан на способности ультразвуковых волн распространяться в материалах и отражаться от границ раздела сред с различными акустическими свойствами. Ультразвуковой преобразователь генерирует высокочастотные колебания (обычно от 0,5 до 20 МГц), которые подаются в материал. Когда ультразвуковая волна наталкивается на дефект (трещину, пустоту, включения и т.д.), она отражается обратно к датчику. Преобразователь принимает отраженный сигнал, который затем анализируется для определения наличия и местоположения дефекта.
Преимущества:
- высокая чувствительность к мелким дефектам;
- возможность обнаружения дефектов на значительной глубине;
- относительная простота и мобильность оборудования;
- не требует специальной подготовки поверхности объекта контроля;
- безопасность для оператора и окружающей среды.
Недостатки:
- сложность интерпретации результатов при наличии дефектов сложной формы или неоднородностей материала;
- ограниченная применимость для контроля объектов сложной формы или с очень шероховатой поверхностью;
- необходимость тщательной калибровки оборудования и настройки параметров контроля.
Ультразвуковая диагностика применяется не только в металлургии, но и в медицине — принцип работы УЗИ аналогичен металлографическому ультразвуковому контролю.
Магнитный метод
Основан на анализе взаимодействия между внешним магнитным полем и полем контролируемого объекта. Подходит для анализа ферромагнитных материалов — таких как железо, никель, кобальт и их сплавы.
Как это работает:
- Намагничивание объекта. Исследуемый объект помещают в магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом или электромагнитом. В результате в материале объекта генерируются магнитные потоки.
- Формирование магнитных полей рассеяния. При наличии дефектов в материале (трещин, включений и т.д.) магнитные потоки искажаются, что приводит к образованию магнитных полей рассеяния над дефектами.
- Детектирование магнитных полей рассеяния. Специальные приборы (магнитные дефектоскопы) регистрируют магнитные поля рассеяния и преобразуют их в видимые или звуковые сигналы, которые может интерпретировать оператор.
- Анализ результатов. На основе полученных данных оператор делает вывод о наличии и характере дефектов в контролируемом объекте.
Преимущества:
- высокая чувствительность к мелким дефектам;
- возможность контроля объектов сложной формы;
- относительная простота и низкая стоимость оборудования;
- не требует специальной подготовки поверхности объекта.
Недостатки:
- ограниченное применение (только для ферромагнитных материалов);
- сложность интерпретации результатов при наличии большого количества дефектов или сложной формы объекта;
- необходимость тщательной подготовки объекта к проверке (очистка от загрязнений, удаление остаточных магнитных частиц после предыдущих проверок).
Магнитные методы используют в железнодорожной промышленности для проверки осей и колес на наличие трещин еще на стадии производства.
Методы разрушающего контроля
В отличие от неразрушающих, данные методы предполагают разрушение или изменение структуры образца, но дают точные данные о его физических и механических свойствах.
Механические испытания
Проводятся на специально подготовленных образцах и позволяют точно оценить прочностные характеристики материалов.
Основные виды испытаний:
- На растяжение — образец растягивают до разрушения, что позволяет определить предел прочности, предел текучести и относительное удлинение материала.
- На сжатие — применяют для хрупких материалов. Образец сжимают до разрушения, что помогает определить предел прочности при сжатии и другие характеристики материала.
- На изгиб — образец изгибают до разрушения, что позволяет оценить предел прочности при изгибе и другие свойства материала.
- На твёрдость — вдавливание индентора в поверхность образца позволяет определить твердость материала по различным шкалам (например, по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу).
- На ударную вязкость — образец подвергают ударной нагрузке для оценки его способности поглощать энергию удара и сопротивляться разрушению.
Преимущества:
- высокая точность и достоверность данных о механических свойствах материалов и изделий;
- возможность проведения испытаний на всех этапах производства, включая контроль качества сырья, полуфабрикатов и готовой продукции;
- возможность применения для испытания новых сплавов.
Недостатки:
- образцы после испытаний обычно разрушаются и не могут быть использованы повторно;
- требует специального дорогостоящего оборудования и высококвалифицированных специалистов для проведения испытаний и интерпретации результатов.
На ПЗПС применяют современное испытательное оборудование, включая новые разрывные машины и поверенные твердомеры Роквелла и Виккерса. Это позволяет быстро и достоверно определять механические свойства ленты и другой продукции.
Металлографический анализ
Позволяет изучить внутреннюю микроструктуру металла, выявить неоднородности, пористость, включения и прочие дефекты.
Суть метода заключается в том, что из исследуемого образца вырезают небольшой кусочек (шлиф), который затем подвергают специальной обработке. Сначала шлиф полируют до зеркального блеска, потом на него наносят специальный реагент, который вызывает избирательное растворение отдельных компонентов материала. В результате на поверхности шлифа образуются углубления и возвышения, которые можно увидеть под микроскопом.
Этапы анализа:
- Подготовка образца. Вырезание шлифа из анализируемого материала.
- Полировка. Шлифовка и полировка поверхности шлифа для получения зеркального отражения.
- Травление. Нанесение специального реагента на поверхность шлифа для выявления микроструктуры.
- Микроскопическое исследование. Изучение поверхности шлифа под микроскопом для определения структуры и свойств материала.
- Анализ результатов. Интерпретация полученных данных и составление заключения о свойствах материала.
Металлографический анализ позволяет выявить такие дефекты, как поры, трещины, включения, неоднородность структуры и другие аномалии, которые могут влиять на свойства материала. Этот метод широко используют как в металлургии, так и в научных исследованиях.
Преимущества метода:
На ПЗПС установлены современные оптические микроскопы, а исследования проводят опытные металлографы, что обеспечивает точную диагностику качества ленты из сталей и прецизионных сплавов.
Почему выбирают ПЗПС
Петербургский завод прецизионных сплавов — это предприятие с многолетней историей, сильной инженерной школой и современным менеджментом качества. Мы производим высокоточную холоднокатаную ленту из:
- магнитомягких сплавов (49К2ФА-ВИ, 27КХ, 50Н, 50НП, 79НМ, 80НМ, 81НМА) — используют в трансформаторостроении, электротехнике и высокоточной электронике;
- прецизионных сплавов для упругих элементов (40КХНМ, 36НХТЮ, 17ХНГТ) — сохраняют точность деформации в широком диапазоне температур и обладают отличной стойкостью к циклическим нагрузкам;
- нержавеющих сталей (12Х18Н9, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М3Т) — идеально подходят для агрессивных сред, химической и пищевой промышленности;
- сплавов с высоким электрическим сопротивлением (Х15Ю5, Х23Ю5, Х20Н80Н и др.) — используют в электронагревательных элементах и резисторах;
- жаропрочных сплавов (ХН78Т, 20Х13) — применяют в экстремальных температурных условий.
Оставьте заявку через форму на сайте или позвоните по телефону +7 (812) 740-76-57 — мы поможем выбрать нужный сплав, подготовим техническое заключение и обеспечим быструю доставку!
