Приложение Б (справочное). Типовые образцы для проверки работоспособности магнитопорошковых дефектоскопов и магнитных индикаторов

Приложение Б
(справочное)

Типовые образцы для проверки работоспособности магнитопорошковых дефектоскопов и магнитных индикаторов

Б.1 Общая характеристика контрольных образцов

Б.1.1 Образцы представляют собой детали или специальные изделия с искусственными или естественными несплошностями материала в виде узких плоских пазов, цилиндрических отверстий или трещин различного происхождения. Они предназначены для проверки работоспособности МП-дефектоскопов и магнитных индикаторов.

Б.1.2 В качестве искусственных несплошностей служат узкие плоские пазы различной ширины или цилиндрические отверстия диаметром от 2,0 до 2,5 мм, расположенные параллельно поверхности на различной глубине. Для предотвращения коррозии образцы могут быть покрыты слоем никеля или хрома толщиной от 0,002 до 0,003 мм.

Б.1.3 В качестве образцов используют также производственные детали (блоки, цилиндры, пластины, диски и другие специализированные изделия) с преднамеренно (искусственно) полученными трещинами. Трещины получают:

- путем перегрева образцов, обычно многократного, с резким охлаждением;

- деформацией образцов путем изгиба или растяжения либо вдавливанием пуансона с цилиндрической или сферической формой контактной поверхности, в результате чего образуются трещины в предварительно упрочненном поверхностном слое материала образцов.

Б.1.4 При изготовлении образцов упрочнение поверхностного слоя может быть выполнено:

- химико-термической обработкой - азотированием, цементированием, цианированием, алитированием, термодиффузионным хромированием, борированием или другим способом;

- поверхностной термической обработкой скоростным индукционным нагревом с использованием токов высокой частоты;

- совмещением индукционного нагрева с химико-термической обработкой, например цементацией.

Б.1.5 При образовании окалины на поверхности образцов с трещинами в процессе изготовления их подвергают гидроабразивной или ультразвуковой очистке с последующей антикоррозионной обработкой (при необходимости).

Б.1.6 После изготовления образцы аттестуют. По результатам аттестации составляют паспорт, в котором указывают: предприятие - изготовитель образца, номер образца, марку его материала, назначение, рекомендуемый способ и режим намагничивания, требования к индикаторным материалам, типы и размеры несплошностей, имеющихся на образце. К образцу прилагают дефектограмму: слепок имеющихся несплошностей (см. приложение Ж), их фотографию или эскиз.

Б.1.7 При использовании образцов с искусственными несплошностями в виде узких пазов, выполненных во вставке, магнитный порошок может образовывать индикаторный рисунок в виде окружности или ее части по контуру вставки, а также рисунок в виде линии над пазом. Оценку работоспособности дефектоскопов при этом следует выполнять по наличию осаждения порошка над пазом.

Б.1.8 Образцы, приведенные в данном приложении, и им подобные, отличающиеся по форме, размерам и материалу от объектов контроля, не допускается использовать для проверки возможности применения МП-метода для контроля конкретных объектов, оценки выявляемости на них несплошностей, а также для отработки режимов МПК таких объектов.

Б.1.9 При периодической проверке контрольных образцов оценивают их внешнее состояние: на поверхности образцов должны отсутствовать следы коррозии, изломы и другие механические повреждения.

Б.1.10 Оценку внешнего состояния образцов проводят перед каждым их применением. На рабочей поверхности образцов не допускаются коррозионные язвы, продукты коррозии, риски, надиры, вмятины, отслаивание защитного покрытия и другие повреждения. На образцах с искусственными несплошностями в виде узких пазов, выполненных во вставках, не допускается выступание вставок над рабочей поверхностью образцов.

Б.1.11 Пригодность образцов оценивают путем выявления несплошностей на них при намагничивании МП-дефектоскопом по режимам, на которые рассчитан каждый образец.

Б.2 Примеры образцов с искусственными несплошностями

Б.2.1 Образец МО-1

Образец предназначен для оценки работоспособности дефектоскопов с намагничивающим устройством, имеющим электроконтакты или электромагнит с ярмом. Образец представляет собой плоскую стальную плиту размером 180 х 80 х 12 мм с одной поверхностной несплошностью в виде узкого плоского паза и двумя подповерхностными несплошностями в виде отверстий, находящихся на различной глубине от рабочей поверхности образца (см. рисунок В.1). При намагничивании образца на его рабочей поверхности создается неоднородное магнитное поле, эквивалентное магнитному полю естественных несплошностей.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Имеется в виду "см. рисунок Б.1"

1 - вставка с несплошностью; 2, 3 - подповерхностные несплошности

Рисунок Б.1 - Образец МО-1

Б.2.2 Образец МО-2

Образец предназначен для оценки выявляющей способности дефектоскопических материалов. Образец (см. рисунок Б.2) представляет собой стальной брусок размером 120 х 30 х 10 мм, на котором выполнена одна плоская несплошность материала.

1 - брусок; 2 - вставка с несплошностью; 3 - подповерхностная несплошность

Рисунок Б.2 - Образец МО-2

Б.2.3 Образец МО-3

Образец предназначен для оценки работоспособности дефектоскопов полюсного намагничивания с применением соленоида, кабеля, намотанного на объект контроля в виде соленоида, магнитного ярма. Образец (см. рисунок Б.3) представляет собой стальной брусок размером 120 х 30 х 10 мм с пятью подповерхностными несплошностями в виде цилиндрических отверстий диаметром 2 мм, расположенных на различной глубине от поверхности образца.

1 - брусок; 2 - цилиндрическое отверстие, закрытое винтом М 2,5

Рисунок Б.3 - Образец МО-3

Б.2.4 Образец МО-4

Образец предназначен для оценки работоспособности дефектоскопов индукционного и циркулярного намагничивания. Образец (см. рисунок Б.4) представляет собой диск толщиной 15 мм, диаметром 120 мм с центральным отверстием диаметром 60 мм. На цилиндрической поверхности диска имеется поверхностная плоская несплошность материала, перпендикулярная образующей цилиндра (для работы с дефектоскопами индукционного намагничивания). На образце имеются также поверхностная несплошность, плоскость которого параллельна образующей цилиндра, и три подповерхностных несплошности в виде отверстий диаметром 2,5 мм, расположенных на различной глубине от внешней цилиндрической поверхности (для работы с дефектоскопами ЦН).

1, 2 - поверхностные несплошности; 3 - подповерхностные несплошности - три отверстия диаметром 2,5 мм, расположенные от цилиндрической поверхности на глубине 2, 3 и 4 мм

Рисунок Б.4 - образец МО-4

Б.3 Примеры образцов с искусственными трещинами

Б.3.1 Образец МО-5

Б.3.1.1 Образец представляет собой пластину длиной 110 мм, шириной 20 мм и толщиной от 4 до 5 мм, изготовленную из стали 20 х 13 по ГОСТ 5632, с трещинами в азотированном слое. Допускается изготовление образцов других размеров, например длиной 300 мм, шириной от 38 до 40 мм, толщиной от 4 до 5 мм.

Б.3.1.2 Заготовку подвергают предварительной механической обработке, затем ее шлифуют. Шероховатость поверхности - не более Ra 1,6 по ГОСТ 2789.

Б.3.1.3 Одну сторону заготовки азотируют на глубину от 0,2 до 0,3 мм в атмосфере аммиака. Предварительную термическую обработку заготовки до азотирования не проводят. Затем образец охлаждают в печи до температуры 200 °С в атмосфере аммиака, потом на воздухе.

Б.3.1.4 С целью снижения уровня остаточных напряжений заготовку подвергают отпуску при температуре от 150 до 160 °С с выдержкой от 100 до 120 мин.

Б.3.1.5 Широкие поверхности заготовки шлифуют на глубину не более 0,05 мм с обильным охлаждением. Шлифуют и полируют тонкие длинные боковые грани заготовки. Параметр шероховатости поверхности - не более Ra 1,0 по ГОСТ 2789.

Б.3.1.6 С помощью металлографического или измерительного микроскопа на тонких длинных боковых гранях заготовки измеряют толщину азотированного слоя. Измерения проводят в трех точках на каждой грани заготовки. За толщину азотированного слоя принимают среднее значение из шести измерений.

Б.3.1.7 Заготовку устанавливают азотированным слоем вниз на две параллельные опоры винтового пресса, расположенные на расстоянии примерно:

- 80 мм для образцов длиной 110 мм;

- 250 мм для образцов длиной 300 мм.

Вершины опор должны иметь радиус округления 2 мм.

Б.3.1.8 На среднюю часть образца устанавливают пуансон с цилиндрической формой контактной поверхности радиусом около 40 мм. Образующая цилиндра должна быть перпендикулярна продольной оси заготовки.

Б.3.1.9 Заготовку медленно изгибают в винтовом прессе до появления характерного хруста, свидетельствующего об образовании трещин в азотированном слое.

Б.3.1.10 Полученный образец маркируют и подвергают МПК. Индикаторный рисунок выявленных трещин фотографируют либо изготавливают дефектограмму образца другим способом, например согласно приложению Ж.

Б.3.1.11 Образец размагничивают и очищают от следов магнитной суспензии.

Б.3.1.12 Измеряют ширину трещин на металлографическом или измерительном микроскопе. Ширину каждой трещины измеряют не менее чем в пяти точках: в средней части по ширине образца (на его продольной оси) и с двух сторон от продольной оси на расстоянии около 3 и 6 мм от нее. Определяют среднее значение раскрытия каждой трещины. Глубина трещины равна толщине азотированного слоя.

Б.3.1.13 На образец составляют паспорт (свидетельство).

Б.3.2 Образец MO-6

Б.3.2.1 Заготовку образца изготавливают из листовой стали, например марки 11Х11Н2В2МФ по ГОСТ 5632 в виде пластины размерами 130 х 30 х 3,5 мм. Аналогичных размеров готовят образец-свидетель, необходимый для контроля глубины азотирования.

Б.3.2.2 Заготовки рихтуют и шлифуют на глубину от 0,1 до 0,2 мм. Шероховатость поверхности - не более Ra 1,6 по ГОСТ 2789.

Б.3.2.3 Размечают заготовки, выделяя с одной стороны каждой из них по пять полосок размером 20 х 5 мм, расположенных поперек продольной оси образцов на расстоянии 10 мм друг от друга (см. рисунок Б.5).

	Рисунок Б.5 - Схема разметки образцов

Б.3.2.4 На двух тонких боковых гранях заготовок напротив каждой выделенной полоски (на расстоянии 15 м друг от друга) фрезерованием выполняют прорези на глубину 1 мм. Угол фрезы - 30°.

Б.3.2.5 Поверхность выделенных полосок покрывают перхлорвиниловой эмалью ХВ-785, перхлорвиниловым лаком ХВ-784 либо клеем ХВК-2а на основе перхлорвиниловой и алкидной смол.

Б.3.2.6 Заготовки подвергают гальваническому никелированию до толщины никеля от 0,05 до 0,06 мм или цинкованию до толщины цинка от 0,04 до 0,05 мм.

Б.3.2.7 С заготовок удаляют защитный слой эмали (лака, клея).

Б.3.2.8 Заготовки азотируют на глубину от 0,15 до 0,30 мм. Предварительную термическую обработку заготовок до азотирования не проводят.

Б.3.2.9 Для снижения остаточных напряжений заготовку подвергают отпуску при температуре от 160 до 200 °С с выдержкой от 100 до 120 мин.

Б.3.2.10 Азотированную поверхность заготовок шлифуют на глубину не более 0,05 мм с обильным охлаждением. Параметр шероховатости поверхности - не более Ra 1,0 по ГОСТ 2789.

Б.3.2.11 Из заготовки образца-свидетеля изготавливают микрошлиф и на микроскопе определяют на нем глубину азотирования.

Б.3.2.12 Для образования трещин заготовку образца устанавливают азотированным слоем вниз на две параллельные опоры винтового пресса, расположенные на расстоянии около 100 мм. На образце получают трещины, определяют их размеры, изготавливают дефектограмму и составляют паспорт (свидетельство) согласно рекомендациям, изложенным в Б.3.1.8-Б.3.1.13.

Б.3.3 Образец МО-7

Б.3.3.1 Заготовку образца изготавливают из стали У10А по ГОСТ 1435 в виде цилиндра длиной от 250 до 300 мм, диаметром 25 мм. Допускается изготовление заготовки из стали У7 или У12.

Б.3.3.2 Заготовку образца закаливают до твердости 60-63 HRC.

Б.3.3.3 Цилиндрическую поверхность заготовки шлифуют. Параметр шероховатости поверхности - не более Ra 0,8 по ГОСТ 2789.

Б.3.3.4 На цилиндрическую поверхность заготовки электролитически наносят слой хрома толщиной от 0,25 до 0,30 мм (по технологии пористого хромирования).

Б.3.3.5 Цилиндрическую поверхность заготовки шлифуют на глубину 0,1 мм твердым абразивным кругом без охлаждения при поперечной подаче от 0,03 до 0,05 мм на один двойной ход и продольной подаче в интервале 1-3 м/мин. При этом в хромовом покрытии и стальной основе заготовки образуются трещины.

Б.3.3.6 Заготовку подвергают отпуску при температуре от 160 до 180 °С.

Б.3.3.7 С поверхности заготовки электролитическим способом удаляют слой хрома.

Б.3.3.8 Заготовку разрезают вдоль оси на две или четыре части, при этом получаются два или четыре образца со шлифовочными трещинами.

Б.3.3.9 На поверхности образцов выбирают зоны с трещинами, ширина которых близка минимальным размерам трещин, которые предполагается обнаруживать на контролируемой продукции, протяженностью примерно 40 мм. Выбранные зоны очерчивают электрокарандашом. Ширину трещин в зонах измеряют на металлографическом или измерительном микроскопе.

Б.3.3.10 Образец маркируют и подвергают МПК. Индикаторный рисунок выявленных трещин фотографируют либо изготавливают дефектограмму образца другим способом, например согласно приложению Ж.

Б.3.3.11 На образец составляют паспорт (свидетельство).

Б.3.4 Образец МО-8

Б.3.4.1 Образец представляет собой объект контроля или его часть с естественными трещинами или искусственными несплошностями.

Б.3.4.2 Для изготовления образца, представляющего собой объект контроля, подбирают объект из числа забракованных по наличию естественных несплошностей либо забракованных по другим параметрам. При отсутствии на объекте естественных несплошностей делают на нем искусственные несплошности в виде вставок или другим способом. Этот образец предназначен для оценки работоспособности МП-дефектоскопов и магнитных индикаторов, а также для разработки и проверки правильности выполнения технологии контроля таких объектов.

Б.3.4.3 На образец составляют паспорт (свидетельство). Пример паспорта приведен на рисунке Б.6.

                              ПАСПОРТ

                     на контрольный образец N

     Контрольный образец из стали марки _________ предназначен для оценки

выявляющей способности применяемого магнитного индикатора.

     На образце имеется __________ поверхностных трещин. Нумерация трещин

отсчитывается от клейма. Размеры трещин представлены в таблице.

Номер образца	Номер трещины от клейма		Размер трещин, мкм			Дата очередной переаттестации
			Ширина	Глубина	Длина
	|

     Режим намагничивания:

     Контрольный образец аттестован (дата) и признан годным  для  МПК  по

условному уровню чувствительности ____ (А, Б, В).

     Фотография контрольного образца прилагается.

     Контрольный образец следует хранить в сухом месте в коробке.

                                  (дата и подпись руководителя службы НК)

                                             (дата и подпись руководителя

                                                  метрологической службы)

Рисунок Б.6 - Форма паспорта на контрольный образец

Б.3.4.4 Помимо образцов, указанных в данном приложении, могут применять образцы других типов с естественными или искусственными несплошностями.