Дефектоскопические материалы

Капиллярный дефектоскопический материал применяют при капиллярном неразрушающем контроле и используют для пропитки, нейтрализации или удаления избытка проникающего вещества с поверхности и проявления его остатка с целью получения первичной информации о наличии несплошности в объекте контроля.

Дефектоскопические материалы выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к объекту контроля, его состояния и условий контроля. Их укомплектовывают в целевые наборы, в которые входят полностью или частично взаимообусловленные совместимые дефектоскопические материалы, приведенные ниже.

Набор дефектоскопических материалов — взаимозависимое целевое сочетание дефектоскопических материалов: индикаторного пенетранта, проявителя, очистителя и гасителя.

Индикаторный пенетрант (пенетрант) И — капиллярный дефектоскопический материал, обладающий способностью проникать в несплошности объекта контроля и индицировать их.

Очиститель от пенетранта (очиститель) М — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для удаления индикаторного пенетранта с поверхности объекта контроля самостоятельно или в сочетании с органическим растворителем или водой.

Гаситель пенетранта (гаситель) Г — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для гашения люминесценции или цвета остатков соответствующих индикаторных пенетрантов на поверхности объекта контроля.

Проявитель пенетранта (проявитель) П — капиллярный дефектоскопический материал, предназначенный для извлечения индикаторного пенетранта из капиллярной полости несплошности с целью образования четкого индикаторного рисунка и создания контрастирующего с ним фона.

Специализированные составы, предназначенные для выявления поверхностных дефектов методами капиллярной дефектоскопии, имеют следующие условные групповые обозначения.

И — цветные пенетранты, имеющие характерный цветовой тон при наблюдении в видимом излучении,

l — люминесцентные пенетранты, излучающие свет под воздействием длинноволнового ультрафиолетового излучения.

И3 — люминесцентно-цветные пенетранты, имеющие характерный цветовой тон при наблюдении в видимом излучении и люминесцирующие под воздействием длинноволнового ультрафиолетового излучения.

Ц — химические активные пенетранты, предназначенные для химического взаимодействия с соответствующими проявителями для образования специфического индикаторного следа, меняющего цвет, способность люминесцировать или образовывать продукты реакции, дающие информацию о наличии несплошностей.

И5 — ахроматические пенетранты, которые под воздействием видимого излучения дают черное или серое показание.

И6 — прочие пенетранты.

М1 — органические очистители.

Mj — водяные очистители

М3 — прочие очистители

Г — гасители ленетанта.

П — порошковые проявители, сорбционные, представляю-щие собой сухой, преимущественно белый мелкодисперсный сорбент, поглощающий ленетрант.

П2 - суспензионные проявители, сорбционные, представляющие собой белый сорбент, диспергированный в летучих растворителях, воде или быстросохнущих смесях, поглощающие пенетрант.

П3 — красочные проявители (лаки), диффузионные, состоящие из пигментированного или бесцветного быстросохнущего жидкого раствора, связывающие, поглощающие пенетрант.

П4 — пленочные проявители, диффузионные, представляющие собой бесцветную или белую накладную пленку с проявляющим липким слоем, поглощающим пенетрант.

П5 — прочие проявители.

Очистители и гасители в зависимости от характера взаимодействия с индикаторным пенетраитом подразделяют на растворяющие, самоэмульгирующие и эмульгирующие при внешнем воздействии.

Индикаторные пенетранты подразделяют в зависимости от физического состояния и светоколористических признаков.

В зависимости от физических свойств бывают различные пенетранты.

Магнитный пенетрант является суспензией, частицы твердой фазы которой имеют ферромагнитные свойства, а жидкий носитель представляет собой молекулярную или коллоидную дисперсию люминофора, красителя или другого индикатора,

Электропроводящий пенетрант имеет нормированную электрическую проводимость.

Ионизирующий пенетрант испускает ионизирующее излучение. Поглощающий пенетрант поглощает ионизирующее излучение.

Комбинированный пенетрант сочетает свойства двух или более индикаторных пенетрантов.

По технологическим признакам пенетранты можно разделить следующим образом.

Органосмываемый пенетрант смывается с поверхности объекта контроля органическими безводными антикорро-зионными составами: растворителями, маслами или их смесями.

Водосмываемый пенетраит смывается водой или водосодержащими составами.

Пенетрант последующего эмульгирования образует эмульсию в воде, очищающей поверхность объекта контроля, после его предварительного взаимодействия с очистителем от пенетранта или ПАВ.

Обесцвечивающий пенетрант, особенность которого заключается в том, что люминесценция или цвет его уничтожается специально подобранным гасителем.

Проявители подразделяют в зависимости от состояния.

Проявитель разделяют в зависимости от характера взаимодействия его с индикаторным пенетрантом.

Химически пассивный проявитель не меняет колористические свойства индикаторного пенетранта.

Рекомендации по контролю качества материалов

Данные рекомендации распространяются на материалы для капиллярной дефектоскопии и контроля параметров.

Плотность вещества определяется как отношение массы т к объему т.е. р= т/ V. Пикнометрический метод. Плотность определяется при температуре 20° С и указывается в г/см3.

Вязкость — это свойство жидкого вещества к восприятию сдвигающего напряжения t, вызываемого деформацией сдвига и зависящего от градиента среза D.

Кинематическая вязкость — это отношение динамической вязкости t\ к плотности р, т.е. v = ц /р. Она определяется на конечных точках соответствующего температурного диапазона и выражается в м2 /с.

Применяют капиллярный вискозиметр по Уббелоде на температурный диапазон 10 — 100° С, а также вискозиметр с падающим шариком по Хапплеру на температурный диапазон -60 +150° С.

Поверхностное натяжение — это напряжение на поверхности, стремящееся уменьшить данную поверхность. Оно измеряется в Н/м при температуре 20° С. Применяют тензиометр с пластиной, дугой или кольцом.

Смачиваемость — это адгезия жидкости на поверхности твер-дого тела, т.е. образование малого контактного угла (< 90°) между поверхностью жидкости и поверхностью твердого тела, В случае полного смачивания этот контактный угол равен 0°.

Плоская пластина из стекла, стали, алюминия, латуни площадью 100 х 100 мм тщательно очищается, например, щелочным промывочным средством, при помощи целлюлозной бумаги с использованием трихлорэтилена, этилалкоголя, ацетона или окунанием в ацетон, обезжиривается и сушится. Шероховатось шлифованных или имеющихся в состоянии поставки металлических пластин должна составлять по показателю Ra = 3—5 мкм. На середину горизонтально установленной пластины наносится 0,04 мл пенетранта и определяется средний диаметр смачиваемой площади (в качестве меры смачиваемости) в зависимости от времени.

Проникающая способность — это свойство пенетрантов к проникновению в капиллярные несплошности. Скорость проникновения пенетрантов может быть определена приближен-но путем сложения двух мерительных плиток, при помощи стяжного устройства устанавливается щель шириной в несколько мкм. На верхнюю сторону щели напыляется проявитель, а на нижнюю сторону наносится капля пенетранта. Измеряется время от момента нанесения пенетранта до первых признаков окраски проявителя.

Выявляемость дефектов указывает на то, какой определенный наименьший поверхностный дефект (например, ширина трещины) еще визуализируется данным набором материалов. Она определяется на естественных или искусственных дефектах при температуре 20° С, причем необходимо применять установленную заводом-изготовителем технологию контроля. Для испытаний используют стандартные образцы.

Образец выполняют из измерительных плиток так, что последние образуют калиброванную клинообразную капиллярную щель, как описано выше при испытании проникающей способности пенетранта.

Пластана из азотированной стали, деформированная шариком.

Изготовляется пластина из азотируемой стали размерами 50 х50 х 3 мм, поверхность которой шлифуется так, чтобы шероховатость составила Ra = 3 - 4 мкм. В середине сверлят проходное отверстие диаметром 5 мм, фаска с обеих сторон 60°. После этого пластина азотируется (глубина азотирования 0,2-0,7 мм), очищается от окалины мелкой шлифовальной бумагой и кладется на стальное кольцо (внутренний диаметр 30 мм, высота 25 мм, наружный диаметр около 60 мм). На противоположной стороне 20-миллиметровый стальной шар вдавли-вается с помощью испытательной машины в отверстие силой около 2—3 кН, пока треск не укажет на образование трещин в зоне растяжения. Трещины измеряют под микроскопом. Путем повторного надавливания на переднюю или обратную сторону плитки можно управлять раскрытием трещин. Ширина трещины определяется с помощью растрового сканирующего, электронного микроскопа при необходимом увеличении. Глубина трещин определяется по поперечным шлифам.

Методика испытания:

· предварительная очистка и обезжиривание ацетоном или спиртом с применением ультразвукового воздействия;

· сушка нагреванием на электроплите;

· нанесение пенетранта в течение 10 мин;

· промежуточная очистка с помощью волокон целлюлозы и заданного очистителя, вытереть насухо;

· нанесение проявителя, который должен действовать не менее 15 мин;

· визуальный осмотр количества, длины, конфигурации трещин и фона;

· фотографирование.