 |
Магнитные порошки. Их свойства.
|
|
|
|
Магнитная дефектоскопия.
Для контроля ферромагнитных (намагничивающихся) металлов, применяют магнитный метод. При контроле этим методом деталь необходимо намагнитить или поместить в магнитное поле. При этом в ней возникает магнитный поток. Если в детали имеется несплошность, пересекающая магнитные силовые линии, магнитный поток будет искажен (фиг. 17) и часть силовых магнитных линий может выйти за пределы детали. Вышедшая наружу часть магнитного потока называется потоком рассеяния. По нему судят о наличии в детали несплошностей. Для выявления потока рассеяния чаще всего пользуются магнитной суспензией, состоящими из ферромагнитных частиц, взвешенных в жидкости. Такой контроль называют методом магнитной суспензии.
При магнитных методах выявляемость несплошности зависит от ориентации последних относительно магнитного потока: трещины и другие несплошности будут выявляться лучше, если они расположены перпендикулярно магнитному потоку. Трещины, расположенные вдоль магнитного потока, обнаружить трудно.
Направление магнитного потока зависит от способа намагничивания детали. При полюсном намагничивании и намагничивании в соленоиде магнитный поток параллелен оси детали (фиг. 18, а, б), при циркулярном намагничивании он направлен перпендикулярно оси детали (фиг. 18, в, г), а при комбинированном — под углом к ней.
Магнитным методом можно выявлять несплошности в металле как ничем не заполненные, так и заполненные неметаллическими включениями. По характеру осаждения порошка в большинстве случаев удается отличить первые от вторых. Выявление несплошностей возможно. если они выходят на поверхность детали или залегают на небольшой глубине (не более 2—3 мм).
|
|
|
Недостаток метода магнитной суспензии заключается в сложности определения распространения трещины в глубь металла, преимущества метода — в меньшей трудоемкости контроля по сравнению с капиллярным, в возможности обнаружения несплошностей, заполненных каким-либо веществом, а также в возможности обнаружения подповерхностных несплошностей, т. е. несплошностей, залегающих на небольшой глубине.
Наряду с магнитной суспензией для обнаружения потока рассеяния применяют магнитную ленту, а также другие способы.
Одним из самых распространенных способов магнитной дефектоскопии является магнитопорошковый, т.е. использование магнитного порошка в качестве обнаружителя магнитного поля дефекта. Этим методом контролируется до 70% всей продукции, подвергаемой проверке на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов. Он получил широкое распространение благодаря высокой чувствительности в сочетании с повышенной производительностью и простой технологией.
Магнитные частицы порошка, попадая в поле дефекта, намагничиваются и под действием пондеромоторной силы перемещаются в зону наибольшей неоднородности магнитного поля. Однако сила трения препятствует этому движению, поэтому перемещение частиц происходит под действием результирующих составляющих сил и силы тяжести.
Порошинки, притягиваясь друг к другу, выстраиваются в цепочки. Эти цепочки ориентируются по магнитным силовым линиям поля (аналогично магнитной стрелке) и, накапливаясь, образуют характерные рисунки в виде валиков, по которым судят о наличии дефекта.
Анализ и обобщение полученных данных показывают, что характер распределения магнитных частиц однозначно определяется особенностями топографии поля дефекта. Это еще раз доказывает необходимость изучения этой топографии от различных дефектов с учетом вариации параметров, определяющих его пространственное распределение.
|
|
|
Нанесение магнитных порошков.
Магнитные порошки наносят на поверхность контролируемого изделия сухим (путем распыления) или мокрым методом с помощью суспензии, представляющей взвесь ферромагнитных частиц в воде, керосине или масле. Небольшие по размеру изделия полностью погружают в ванну с суспензией. При контроле крупногабаритных изделий суспензию наносят на контролируемый участок пульверизатором и другими приспособлениями.
Сухим способом порошок наносят на изделия при обнаружении подповерхностных дефектов или при наличии на них немагнитного покрытия толщиной выше 30 мкм. Контроль с использованием суспензий отличается высокой чувствительностью, которая, однако, существенно зависит от скорости движения суспензии относительно контролируемой поверхности, так как увеличивается смазывающее действие потока жидкости из-за плохого сцепления верхних частиц с уже осевшими. На чувствительность метода влияет также и положение контролируемой поверхности изделия. Если она расположена горизонтально, то сила тяжести будет благоприятствовать перемещению частиц к месту дефекта. В «потолочном» положении изделия частицы порошка под действием силы тяжесги будут отрываться от периферийных зон дефекта, и тем самым будет уменьшаться высота валика. При вертикальном расположении поверхности под влиянием силы тяжести частицы будут скатываться вниз.
Обработка поверхности.
Действие силы трения, препятствующей перемещению частиц в зону дефекта, может быть уменьшено соответствующей подготовкой поверхности: механической или пескоструйной обработкой. Для контроля грубообработанных изделий и литья применяется предварительная грунтовка поверхности быстросохнущими красками и лаками.
Сварные швы рекомендуется предварительно покрывать разбавленным лаком с метанолом. Цвет грунтующего покрытия должен иметь контраст с цветом порошка. Это способствует повышению чувствительности метода в целом. В случае полированной поверхности ее специально покрывают белой краской. Для обнаружения дефектов на глубине до 3—4 мм необходима тщательная обработка поверхности, а в некоторых случаях и специальная полировка.
|
|
|
Магнитные порошки. Их свойства.
Известно также, что выявляемость дефектов во многом зависит от свойств магнитного порошка.
В начале магнитные порошки и магнитная керамика (ферриты) подвергаются измельчению и просеиванию через сито. У подготовленного таким образом порошка проверялись дефектоскопические свойства по следующим показателям.
1. Выявляемость —общая длина всех дефектов в процентах, обнаруженных порошком на эталонной детали.
Для определения выявляемости готовится магнитная водная суспензия. В 1 л воды вводится 25 г испытуемого магнитного порошка, 10 г кальцинированной соды, 5 г хромпика калиевого и 5 г эмульгатора ОП-7 или ОП-10. В хорошо перемешанную магнитную суспензию погружается эталонная деталь, выдерживается 20— 30 с, затем осторожно вынимается и замеряется длина дефектов, на которых отложился магнитный порошок.
2. Осаждаемость в спирте —способность магнитного порошка образовывать сравнительно устойчивую (в течение 3 мин) взвесь в спирте.
3. Магнитно-весовая проба (МВП) — количество магнитного порошка, притянувшегося к специальному электромагниту.
4. Цвет порошка (определялся визуально).
5. Размер частиц порошка (определялся микроскопически).
Свойства всех порошков сравнивались со свойствами эталонных магнитных порошков: выявляемость—100%, осаждаемость в спирте — 18 см, магнитно-весовая проба—10 г, цвет—черный и красный, размер частиц— 1—10 мкм.
В ряде случаев изготавливают магнитные пасты, составной частью которых является магнитный порошок. По мере необходимости пасты разводят для быстрого приготовления суспензий. Кроме того, добавляя различные связующие компоненты в комбинации с красителями при тщательном их перемешивании, можно добиться того, что каждая частица будет обволакиваться пленкой связующего, сохраняя шарообразную форму. Для контроля деталей с темной поверхностью высокую контрастность могут обеспечить люминесцентные магнитные порошки и масло, а также водорастворимые пасты, изготавливаемые аналогично цветным пастам.
|
|
|
