Изучение методов и средств определения качества металлопродукции

Основные требования к аттестации автоматизированных средств  неразрушающего контроля:

надежное (100%) определение  минимальных размеров дефектов как  в продольном, так и в поперечном направлении деталей во всех интересующих сечениях;

высокая скорость контроля, обеспечивающая синхронизацию  общего потока производства без формирования дополнительных заделов;

высокая воспроизводимость  результатов;

быстрая настройка  при переходе на продукцию другого вида;

выдача требуемой  документации (счет брака, фиксация его  на деталях и в документации и  т. д.);

простота обслуживания за счет механизации и автоматизации (желательна блочная система ремонта  и обслуживания);

обмен информацией  через ЭВМ между дефектоскопической частью и устройствами входа и выхода приборов.

К сожалению, далеко не все методы неразрушающего контроля могут быть автоматизированы, а в  ряде случаев автоматизация экономически нецелесообразна. Выбор наиболее приемлемого  в каждом данном случае метода контроля качества требует определенных знаний и навыков, поскольку многие методы решают параллельные задачи.

Для выбора метода или группы методов, например, для  одновременного анализа поверхностных несплошностей и структуры термически обработанных поковок необходимы следующие исходные данные:

вид изучаемых  дефектов (их природа);

характер их расположения на детали (вдоль и  поперек оси, на поверхности или  в объеме и т. д.);

минимально  допустимые размеры дефектов по глубине и раскрытию, по объему или площади (если речь идет о структурных дефектах или внутренних несплошностях);

производительность  контроля;

условия контроля (стационарные в лаборатории, в действующем  производстве, в полевых условиях и т. д.);

условия фиксации результатов (объективные, субъективные).

При применении методов неразрушающего контроля необходимо

знать следующие  их характеристики:

а) разрешающую способность, особенно при визуально-оптической и радиационной дефектоскопии, а также когда строго оговорены размеры и количество допустимых дефектов; при анализе изменений структуры материала (токовихревой и ультразвуковой контроль);

б) чувствительность к несплошностям, особенно для двоичного контроля;

в) структурную чувствительность; эта характеристика может быть определена только в результате тщательных исследований и для каждого конкретного случая измерения. Последнее связано с тем, что на точность измерения при некоторых методах контроля (токовихревом и ультразвуковом) существенное влияние оказывают напряжения в металле и характер распределения параметров структуры (например, большая разнозернистость). В связи с этим наладку и контроль структуроскопов следует проводить по эталонам и периодически проверять.

ОЦЕНКА  РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИХ НАЗНАЧЕНИЮ

Основные показатели качества материалов — химический состав, механические свойства и технологические  пробы, макро- и микроструктура, качество поверхности.

Химический состав играет определяющую роль в формировании механических и технологических свойств, а также в обеспечении после соответствующей обработки требуемых эксплуатационных свойств деталей.

На металлургических заводах химический состав сталей, как правило, определяют по ковшевой пробе. Однако в дальнейшем при затвердевании слитка происходят ликвационные явления, приводящие к различию состава по сечению слитка. В результате химический состав готового продукта может отличаться от состава, определенного по ковшевой пробе. В связи с этим для некоторых сталей ответственного па значения в металлургии определяют химический состав металла по ковшевой пробе, в передельной заготовке и даже в готовом прокате.

Для большинства  видов металлопродукции, получаемой на металлургических заводах, государственные стандарты регламентируют показатели механических свойств. Однако в зависимости от требований потреби теля эти свойства определяются или в состоянии поставки или после предварительной термической обработки, проводимой по стандартным или по принятым по согласованию с машиностроителями режимам.

Стандартизованные технологические пробы, которым подвергают некоторые виды материалов, имеют большое значение для оценки их пригодности для той или иной операции. Однако эти пробы не всегда бывают показательны, поскольку реальные технологические процессы могут заметно отличаться по характеру и уровню возникающего напряженно-деформированного состояния от стандартных или принятых условий испытаний. Это необходимо учитывать при анализе результатов технологических испытаний и, если необходимо, включать дополнительные требования, предполагающие специальные технологические испытания.

Чаще всего  эти требования касаются состояния поверхности, поскольку в реальных условиях производства невозможно получить идеальную поверхность, тем более что понятие «идеальная» неоднозначно и изменяется в зависимости от вида продукции и конкретных условий ее применения.

Большинство стандартов на различные виды металлопродукции устанавливают общие требования к макроструктуре объема: макроструктура стали при проверке на протравленных темплетах или в изломе не должна иметь усадочной раковины, рыхлости, пузырей, трещин, расслоений, шлаковых включений и флокенов. Перечисленные дефекты связаны с условиями выплавки, разливки и кристаллизации стали, теплового режима деформации, условий охлаждения и др. Имеется и еще ряд дефектов макроструктуры (пористость, неоднородность, ликвация и т. п.). Их отсутствие должно быть обеспечено соблюдением установленной технологии всего металлургического цикла производства стали. При оценке качества необходимо руководствоваться соответствующими ГОСТами или ТУ.

Стандартами также регламентируются специальные требования к микроструктуре некоторых марок стали в состоянии  поставки. Это связано с необходимостью обеспечения технологичности стали  при изготовлении деталей у потребителя, а в некоторых случаях — обеспечения необходимой надежности и долговечности изделий.

техники,