在金属材料检测中,失效分析是一门新展中的学科,在提高产品质量,金属材料检测技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义,失效分析主要含有金属材料、热处理、焊接、材料加工与成型、机械设计、材料力学、无损检测等不同的。
具体检测项目
金相检验是一种常规的实验分析方法.它在失效分析中能提供被检材料的大概种类和组织状况。从检验出的显散组织来推断或证实被检材料制造过程中经历的工艺过程,以及执行这些工艺是否属正常,同时还可提供失效件在发生事故时是否发生塑性变形等情况,以及失效件在使用过程中无意造成的热处理效果等。反映出失效件在工作条件下发生的腐蚀(大致可以定性和对腐蚀程度的半定量)、磨损、氧化和严重的表面加工硬化等,并可初步确定其程度。从失效件上存在的裂纹,通过光学金相,大致可看出裂纹的发生及延伸分布的特征以及裂纹两侧的显微组织,来判断裂纹的性质,从而可提供失效件裂纹的产生原因;夹杂物的类型、级别及分布;相的类型、大小及分布。
在失效分析中,化学成分分析是必不可少的。它能为失效分析提供有用的信息。如由于选材错误所造成的失效,只需要用化学成分分析就能得到结果。利用X射线和荧光分析、能谱分析、俄歇分析、电子探针、离子探针、激光探针等方法,对金属的表面或内部的成分进行分析和研究。在进行化学我分分析时,宏观化学成分分析常用,对于情况,可采用微区化学成分分析。
金属材料检测
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括**属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
金属零件,指以金属材料来制造的各种规格与形状的金属块、金属棒、金属管等的合称。
速跃检测中心是的金属检测科研机构,根据我中心的检测和帮助,上千家企业有效的减少材料的过早实效。
检测领域
钢铁材料:结构钢、铜、铝、铁、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金、铬、锰及其合金等;
金属及其合金:轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等;
特种金属材料:功能合金、金属基复合材料等;
铸件:耐磨铸件、压铸模具、生铁铸件、压铸铝件、铝合金压铸件、阀门铸件、五金铸件、球磨铸件、镁合金铸件、铝压铸件、五金压铸、锌合金铸件、灰铁铸件、耐热钢铸件、不锈钢铸件、铜铸件、球墨铸件、铝合金压铸、铝铸件
金属材料制品:生铁、锚栓、锚具、锚索、锚杆、锚固、钢带、铝管、铁板、铁管、钢锭、钢坯、型材、线材、金属制品、有色金属及其制品、钢铁、紧固件、铸铁、钢管、铜管、不锈钢管、钢筋线材、焊接材料、钢板型钢、铜材铝材、轴承、钢丝绳及各种金属挂件等各类金属及合金制品。
下面针对常用的**种常用方法作一简单介绍。
一、射线检测(RT)
射线探伤是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。这些射线虽然不会像可见光那样凭肉眼就能直接察知,但它可使照相底片感光,也可用的来接收。
常用于探伤的射线有X光和同位素发出的γ射线,分别称为X光探伤和γ射线探伤。当这些射线穿过(照射)物质时,该物质的密度越大,射线强度减弱得越多,即射线能穿透过该物质的强度就越小。
此时,若用照相底片接收,则底片的感光量就小;若用仪器来接收,获得的信号就弱。因此,用射线来照射待探伤的零部件时。
若其内部有气孔、夹渣等缺陷,射线穿过有缺陷的路径比没有缺陷的路径所透过的物质密度要小得多,其强度就减弱得少些,即透过的强度就大些。
若用底片接收,则感光量就大些,就可以从底片上反映出缺陷垂直于射线方向的平面投影;若用其它也同样可以用仪表来反映缺陷垂直于射线方向的平面投影和射线的透过量。
由此可见,射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷敏感,即射线探伤适宜用于体积型缺陷探伤。
二、超声检测(UT)
工业上常用数兆赫兹超声波来探伤。超声波频率高,则传播的直线性强,又易于在固体中传播,并且遇到两种不同介质形成的界面时易于反射,这样就可以用它来探伤。通常用超声波探头与待探工件表面良好的接触,探头则可有效地向工件发射超声波,并能接收(缺陷)界面反射来的超声波,同时转换成电信号,再传输给仪器进行处理。
根据超声波在介质中传播的速度(常称声速)和传播的时间,就可知道缺陷的位置。当缺陷越大,反射面则越大,其反射的能量也就越大,故可根据反射能量的大小来查知各缺陷(当量)的大小。常用的探伤波形有纵波、横波、表面波等,**者适用于探测内部缺陷,后者适宜于探测表面缺陷,但对表面的条件要求高。
三、磁粉检测(MT)
磁粉探伤是建立在漏磁原理基础上的一种磁力探伤方法。当磁力线穿过铁磁材料及其制品时,在其(磁性)不连续处将产生漏磁场,形成磁较。
此时撒上干磁粉或浇上磁悬液,磁较就会吸附磁粉,产生用肉眼能直接观察的明显磁痕。因此,可借助于该磁痕来显示铁磁材料及其制品的缺陷情况。
磁粉探伤法可探测露出表面,用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷,也可探测未露出表面,而是埋藏在表面下几毫米的近表面缺陷。
用这种方法虽然也能探查气孔、夹杂、未焊透等体积型缺陷,但对面积型缺陷更灵敏,更适于检查因淬火、轧制、锻造、铸造、焊接、电镀、磨削、疲劳等引起的裂纹。
四、渗透检测(PT)
渗透探伤是利用毛细现象来进行探伤的方法。对于表面光滑而清洁的零部件,用一种带色(常为红色)或带有荧光的、渗透性很强的液体,涂覆于待探零部件的表面。
若表面有肉眼不能直接察知的微裂纹,由于该液体的渗透性很强,它将沿着裂纹渗透到其根部。
然后将表面的渗透液洗去,再涂上对比度较大的显示液(常为白色)。放置片刻后,由于裂纹很窄,毛细现象作用显著,原渗透到裂纹内的渗透液将上升到表面并扩散,在白色的衬底上显出较粗的红线,从而显示出裂纹露于表面的形状,因此,常称为着色探伤。
若渗透液采用的是带荧光的液体,由毛细现象上升到表面的液体,则会在紫外灯照射下发出荧光,从而更能显示出裂纹露于表面的形状,故常常又将此时的渗透探伤直接称为荧光探伤。
此探伤方法可用于金属和非金属表面探伤。其使用的探伤液剂有较大气味,常有一定毒性。
五、涡流探伤(ET)
涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料,感应出电涡流。如果材料中有缺陷,它将干扰所产生的电涡流,即形成干扰信号。用涡流探伤仪检测出其干扰信号,就可知道缺陷的状况。
涡流探伤的显著特点是对导电材料就能起作用,而不一定是铁磁材料,但对铁磁材料的效果较差。
其次,待探工件表面的光洁度、平整度、边介等对涡流探伤都有较大影响,因此常将涡流探伤用于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤。
常用金属无损检测标准:
NB/T47013.2-2015承压设备无损检测*2部分:射线检测
NB/T47013.3-2015承压设备无损检测*3部分:超声检测
NB/T47013.4-2015承压设备无损检测*4部分:磁粉检测
NB/T47013.5-2015承压设备无损检测*5部分:渗透检测
NB/T47013.6-2015承压设备无损检测*6部分:涡流检测
YB/T951-2014钢轨超声波探伤方法
GB/T8361-2001冷拉圆钢表面超声波探伤方法
YB/T4376-2014轨道交通车轮磁粉探伤方法
JG/T203-2007钢结构超声波探伤及质量分级法
金属材料的盐雾腐蚀检测有哪些方法
一、什么是盐雾试验?
盐雾:是指大气中由含盐微小液滴所构成的弥散系统,是人工环境三防系列中的一种,很多企业产品需模拟海洋周边气候对产品造成的破坏性,盐雾试验就是模拟这种现象的产生,所以检测设备--盐雾试验箱应运而行。
二、什么是盐雾腐蚀?
盐雾腐蚀:就是一种常见和有破坏性的大气腐蚀。模拟海水环境的加速腐蚀方法,其耐受时间的长短决定耐腐蚀性能的好坏。这里讲的盐雾是指氯化物的大气,它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐——,它主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。同时,氯离子含有一定的水合能,易被吸附在金属表面的孔隙、裂缝排挤并取代氯化层中的氧,把不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表面变成活泼表面。造成对产品较坏的不良反应。
三、腐蚀的危害
1、腐蚀给金属材料造成的直接损失巨大。有人统计每年全世界腐蚀报废的金属约一亿吨,占年产量的20%~40%。而且随着工业化的进程,腐蚀问题日趋严重化,美国1949年腐蚀消耗(材料消耗和腐蚀)为50亿美元,1975年达700亿美元,到1985年高达1680亿美元,与1949年相比增加了80余倍。估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备相当于年产量的30%。显然,金属构件的毁坏,其价值远比金属材料的价值大的多;发达国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2-4%;美国每年因腐蚀要多消耗3.4%的能源;我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达二百亿。腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上,它还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费、阻碍新技术的发展、促进自然资源的损耗。
2、人工模拟盐雾环境试验是利用具有一定容积空间的试验设备——盐雾试验箱,在其容积空间内用人工的方法,造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能进行考核。与**环境相比,盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般**环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。如在**暴露环境下对某产品样品进行试验,待其腐蚀可能要1年,而在人工模拟盐雾环境条件下试验,只要,即可得到相似的结果。 但人工加速模拟试验仍然与**环境不同,因而也不能代替。
四、盐雾试验的几种方法介绍
1、中性盐雾试验(NSS试验)是出现早目前应用领域广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的盐水溶液,溶液PH值调在中性范围(6~7)作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃,要求盐雾的沉降率在1~2/80cm·h之间。
2、醋酸盐雾试验(ASS试验)是在中性盐雾试验的基础上发展起来的。它是在5%溶液中加入一些冰醋酸,使溶液的PH值降为3左右,溶液变成酸性,后形成的盐雾也由中性盐雾变成酸性。它的腐蚀速度要比NSS试验倍左右。
3、铜盐加速醋酸盐雾试验(LRHS-663P-RY)是国外新近发展起来的一种盐雾腐蚀试验,试验温度为50℃,盐溶液中加入少量铜盐—氯化铜,强烈诱发腐蚀。它的腐蚀速度大约是NSS试验的8倍。
4、交变盐雾试验是一种综合盐雾试验,它实际上是中性盐雾试验加恒定湿热试验。它主要用于空腔型的整机产品,通过潮态环境的渗透,使盐雾腐蚀不但在产品表面产生,也在产品内部产生。它是将产品在盐雾和湿热两种环境条件下交替转换,后考核整机产品的电性能和机械性能有无变化。
盐雾试验结果判定方法:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。
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