ЖИДКИЙ ПРОЯВИТЕЛЬ ДЛЯ ЦВЕТНОЙ КАПИЛЛЯРНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ Российский патент 2008 года по МПК G01N21/91 

Изобретение относится к капиллярной дефектоскопии, в частности к составам жидких проявителей, применяемых для капиллярного промышленного контроля изделий ответственного назначения из металла, непористой керамики и пластмасс с шероховатостью поверхности не хуже Rz 20. Изобретение может быть использовано в авиационной, космической, автомобильной, судостроительной и других отраслях машиностроения, а также энергетической, химической и атомной промышленности для выявления поверхностных дефектов: трещин, волосовин пор, расслоений, раковин, межкристаллитной коррозии и других дефектов типа несплошности материала.

На современном уровне развития техники необходимы дефектоскопические материалы, обеспечивающие высокий уровень чувствительности, надежность выявления дефектов, достоверность и технологичность процесса контроля.

Известен жидкий суспензионный проявитель для капиллярной дефектоскопии (SU 1623423 А1), состоящий из адсорбентов, в качестве которых используются натриевые цеолиты, и носителя, следующего состава (в % по массе):

АдсорбентыЦеолит NaX5-30Цеолит NaA2-20НосительПерфтордекалин2-20Фреон 113Остальное

Приведенный состав обеспечивает высокую чувствительность при контроле деталей. Однако этот проявитель не образует пленки на поверхности контролируемых деталей и легко стирается с их поверхности. Это затрудняет процесс ручной разбраковки деталей и приводит к снижению достоверности и надежности контроля.

Известен жидкий пленочный проявитель (SU 1453273 А1), содержащий пигмент (окись цинка), пленкообразующее (водорастворимые латексы с оксиэтилцеллюлозой) и растворитель (воду), следующего состава, мас.ч.:

Латекс бутадиеннитрилкарбоксилатный100Латекс бутадиеннитрильный15-30Оксиэтилцеллюлоза0,5 -2Окись цинка6-25Вода160-180

Проявитель создает прочное покрытие с улучшенной съемностью, что обеспечивает наглядный документальный контроль. Однако проявители на водной основе при контроле деталей методом цветной дефектоскопии должны использоваться совместно с пенетрантом либо на водной, либо на гидрофильной основе. Такие пенетранты не обеспечивают высокую чувствительность метода. Кроме того, водные растворы вызывают коррозию материала деталей.

Задачей изобретения является разработка проявителя для цветной капиллярной дефектоскопии, не имеющего указанных выше недостатков.

Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности метода, исключение коррозии материала детали, улучшение пластичности и адгезии пленки заявляемого проявителя, предотвращение ее растрескивания и отслаивания от поверхности проверяемых деталей, повышение укрывистости и белизны, увеличение ширины образуемых в проявителе индикаторных рисунков трещин с целью облегчения их обнаружения при осмотре деталей и на этой основе повышение качества контроля.

Технический результат достигается тем, что согласно изобретению жидкий проявитель для цветной капиллярной дефектоскопии содержит пленкообразующее, пигмент, растворитель и пластификатор, при этом в качестве пленкообразующего в проявителе использован коллоксилин марки ВВ, в качестве пигмента белая суховальцованная паста СВП, в качестве растворителя - специально подобранная по полярности и температурам кипения смесь растворителей бутилацетат, ацетон, бутанол, этанол и этилацетат, в качестве пластификатора диалкиловый эфир фталевой кислоты с 4-8 атомами углерода в алкильной группе, и компоненты проявителя берутся в следующем количественном соотношении (в % по массе):

Коллоксилин марки ВВ3,0-5,5Белая суховальцованная паста СВП8,0-10,0Буталацетат17,0-19,0Ацетон8,0-10,0Бутанол4,0-5,0Этанол11,0-13-,0Диалкиловый эфир фталевой кислоты с 4-8 атомами углерода в алкильной группе0,8-1,2ЭтилацетатОстальное

Предложенный состав проявителя для цветной капиллярной дефектоскопии, охарактеризованный вышеприведенной совокупностью существенных признаков, гарантирует высокое качество пленки проявителя на поверхности деталей, что обеспечивает высокую чувствительность и высокое качество контроля, а также технологичность его использования при отсутствии коррозии конструкционных материалов.

Пластификаторы на основе диалкиловых эфиров фталевой кислоты (ГОСТ 8728-88*) широко используется в различных материалах. Для заявляемого проявителя пластификатор из указанного класса должен содержать в своей структуре алкильные группы, по меньшей мере, с 4 атомами углерода, что, с одной стороны, обеспечивает хорошую совместимость с другими компонентами проявителя, с другой стороны, обеспечивает необходимое пластифицирующее действие. Эфиры фталевой кислоты с более чем 8 атомами углерода в алкильных группах приводят к повышенной вязкости состава, увеличению времени высыхания и расплывчатости дефектов.

Более низкие концентрации пленкообразующего (коллоксилина) не дают пленки нужного качества, а более высокие делают состав проявителя более вязким, при этом индикаторные рисунки выявляемых дефектов становятся расплывчатыми.

Более низкие концентрации СВП (суховальцованной пасты), содержащей белый пигмент, не обеспечивают достаточной укрывистости и белизны пленки проявителя, а более высокие повышают вязкость состава и затрудняют распыление проявителя при его нанесении на контролируемые детали.

Более низкие концентрации пластификатора не дают нужного качества пленки, более высокие повышают вязкость проявителя и приводят к снижению четкости индикаторных рисунков дефектов и снижению продолжительности их сохраняемости.

Смесь растворителей подобрана таким образом, чтобы, во-первых, за счет полярности и растворяющей способности отдельных компонентов обеспечить однородность суспензии проявителя; во-вторых, за счет оптимального выбора растворителей с соответствующими точками кипения обеспечить, с одной стороны, минимальное время высыхания пленки проявителя на поверхности деталей, с другой - постоянство состава проявителя при работе.

Пример осуществления

Проявитель для цветной капиллярной дефектоскопии изготавливают смешиванием растворителей согласно рецептуре и растворением в этой смеси коллоксилина, белой суховальцованной пасты СВП и диалкилового эфира фталевой кислоты.

Для проверки работоспособности и чувствительности проявителя проведен капиллярный контроль следующих объектов с дефектами, невидимыми невооруженным глазом:

- четырех металлических образцов с искусственно нанесенными дефектами в виде трещин, соответствующих первому классу чувствительности по ГОСТ 18442-80, в том числе:

1-й образец с дефектами шириной (раскрытием) 0,5 мкм, глубиной 10 мкм;

2-й образец с дефектами шириной 1,0 мкм, глубиной 20 мкм;

3-й образец с дефектами шириной 1,5 мкм, глубиной 30 мкм;

4-й образец с дефектами шириной 2,5 мкм, глубиной 50 мкм;

- образцов с искусственными дефектами шириной 2; 3; 5; 7; 8; 9; 10 мкм, глубиной 30-60 мкм;

- фрагментов деталей с естественными дефектами типа несплошности материала с шероховатостью поверхности Rz 20 v.

Контроль указанных объектов проводили следующим образом.

На поверхность каждого сухого очищенного объекта в три приема с интервалом от 2 до 4 минут наносили пенетрант - красную проникающую жидкость (Красная проникающая жидкость "К"). При этом пенетрант за счет капиллярных сил проникает в полости дефектов. После нанесения четвертого слоя, не допуская его высыхания, избыток пенетранта снимали с поверхности объекта салфеткой, смоченной масляно-керосиновой смесью, затем поверхность насухо вытирали сухой салфеткой. На подготовленную указанным способом поверхность объекта мягкой кистью или краскораспылителем наносили заявляемый жидкий проявитель, который после высыхания образует на поверхности объектов белую непрозрачную пленку. Находящийся в составе проявителя сорбент - белая паста СВП - способствует тому, что под действием капиллярных сил пенетрант выходит на поверхность объекта и образует в слое проявителя цветные индикаторные рисунки дефектов, контрастно выделяющиеся на белом фоне проявителя.

По истечении 15-20 минут объекты осматривали, сравнивая рисунок выявленных трещин с дефектограммой или фотографией. В результате контроля все дефекты на образцах и фрагментах деталей были выявлены. Пленку проявителя с поверхности объектов после осмотра и выявления дефектов удаляли обработкой в ацетоне или растворителе для лакокрасочных материалов.

Результаты контроля указанных объектов показали, что предлагаемый жидкий проявитель для капиллярной дефектоскопии создает на поверхности деталей белую ровную гладкую пластичную пленку без растрескиваний и отслоений, что свидетельствует об его удовлетворительной адгезии. Проявитель обеспечивает образование четких индикаторных рисунков дефектов, при этом ширина линий рисунков больше, чем при использовании прототипа, что облегчает их обнаружение при осмотре деталей. Проявитель обеспечивает высокую чувствительность и воспроизводимость результатов контроля на 99%, при этом минимальная ширина выявляемых дефектов составляет 0,5-1 мкм (см. таблицу 1). Все приведенные данные свидетельствуют о повышении качества проявителя, делают его использование более технологичным.

Таким образом, приведенная и обоснованная совокупность признаков предлагаемого изобретения является необходимой и достаточной для получения технического результата при реализации заявленного изобретения.

Изобретение относится к капиллярной дефектоскопии и может быть использовано в авиационной, космической, автомобильной, судостроительной и других отраслях машиностроения, а также энергетической, химической и атомной промышленности для выявления поверхностных дефектов при особо точном контроле изделий. Сущность изобретения состоит в том, что жидкий проявитель для цветной капиллярной дефектоскопии содержит пленкообразующее, пигмент, растворитель и пластификатор, при этом в качестве пленкообразующего в проявителе использован коллоксилин марки ВВ, в качестве пигмента - белая суховальцованная паста СВП, в качестве растворителя - специально подобранная по полярности и температурам кипения смесь растворителей: бутилацетат, ацетон, бутанол, этанол и этилацетат, в качестве пластификатора диалкиловый эфир фталевой кислоты с 4-8 атомами углерода в алкильной группе, и компоненты проявителя берутся в определенном количественном соотношении. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности, исключение коррозии материала детали, улучшение пластичности и адгезии пленки заявляемого проявителя, предотвращение ее растрескивания и отслаивания от поверхности проверяемых деталей, повышение укрывистости и белизны, повышение качества контроля. 1 табл.

Жидкий проявитель для цветной капиллярной дефектоскопии, содержащий пленкообразующее, пигмент, растворитель и пластификатор, при этом в качестве пленкообразующего в проявителе использован коллоксилин марки ВВ, в качестве пигмента - белая суховальцованная паста СВП, в качестве растворителя - смесь растворителей: бутилацетат, ацетон, бутанол, этанол и этилацетат, в качестве пластификатора - диалкиловый эфир фталевой кислоты с 4-8 атомами углерода в алкильной группе при следующем количественном соотношении компонентов, мас.%:

Коллоксилин марки ВВ3,0-5,5Белая суховальцованная паста СВП8,0-10,0Бутилацетат17,0-19,0Ацетон8,0-10,0Бутанол4,0-5,0Этанол11,0-13-,0Диалкиловый эфир фталевой кислоты с 4-8 атомами углерода в алкильной группе0,8-1,2ЭтилацетатОстальное