ПЕНЕТРАНТ ДЛЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ Советский патент 1997 года по МПК C09K11/06 G01N21/91 

Изобретение относится к пенетрантам для люминесцентной дефектоскопии, находящим применение в авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности для обнаружения поверхностных дефектов в различных материалах и изделиях, преимущественно для контроля изделий с грубо обработанной поверхностью.

Известен пенетрант для люминесцентной дефектоскопии, включающий люминофор 1,8-нафтоилен-1',2'-бензимидазол, смачиватель-смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, дикумилметан и бутиловый спирт [1] Этот пенетрант характеризуется высоким уровнем чувствительности, выпускается промышленностью и широко используется в люминесцентном контроле изделий.

Недостатком указанного пенетрант является то, что он имеет невысокую интенсивность люминесценции в тонких слоя (4 5 мкм), удаление его с контролируемой поверхности возможно только очистителем на органической основе. Кроме того, на грубо обработанных поверхностях после удаления пенетранта остается мешающий контролю люминесцирующий фон, что снижает точность и достоверность контроля.

Известен пенетрант для люминесцентной дефектоскопии, включающий люминофор 1,8-нафтоилен-1',2'-бензимидазол, смачиватель-смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, дикумилметан и диметилформамид [2]
Недостатками такого пенетранта являются невысокая интенсивность люминесценции и плохая смываемость с поверхности изделий.

Наиболее близким к предложенному является пенетрант для люминесцентной дефектоскопии, включающий люминофор 1,8-нафтоилен-1',2'-бензимидазол, керосин и ксилол [3]
Недостатками этого пенетранта являются низкая интенсивность люминесценции в тонком слое, пониженная выявляющая способность (выявляет дефекты с раскрытием не менее 6 мкм), неполная смываемость с контролируемой поверхности.

Целью изобретения является повышение интенсивности люминесценции и выявляющей способности пенетранта, а также обеспечение возможности его полного удаления с контролируемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что пенетрант для люминесцентной дефектоскопии, включающий люминофор и керосин, в качестве люминофора содержит фенилимид 4-аминонафталевой кислоты и 4-метил-7-диэтиламинокумарин и дополнительно содержит смачиватель смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов, N-метилпирролидон и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.

Фенилимид 4-аминонафталевой кислоты 0,6 0,7
4-Метил-7-диэтиламинокумарин 0,2 0,4
Указанный смачиватель 4,4 5,0
N-Метилпирролидон 46 50
Керосин 7,0 8,0
Дибутилфталат Остальное
В этом составе основным растворителем для люминофоров является H-метилпирролидон, растворяющий их в количестве, достаточном для обеспечения высокой интенсивности люминесценции, однако N-метилпирролидон плохо смачивает металлы. Для улучшения смачивающей способности в состав пенетранта введен керосин, а дибутилфталат обеспечивает гомогенность и стабильность указанного пенетранта. Используемый в составе пенетранта смачиватель представляет собой смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов (смачиватель ОП-7).

Пример. Фенилимид 4-аминонафталевой кислоты и 4-метил-7-диэтиламинокумарин нагревают в смеси N-метилпирролидона и дибутилфталата при перемешивании до полного растворения, затем добавляют керосин и смачиватель ОП-7. Полученный раствор охлаждают и фильтруют через слой бязи.

Таким образом, приготавливают пять композиций пенетрантов, состав которых представлен в табл. 1.

Характеристики предлагаемого панетранта для люминесцентной дефектоскопии и пенетранта по прототипу приведены в табл. 2 и 3.

Из приведенного видно, что пенетранты, приготовленные с нарушением указанных выше граничных значений ингредиентов, не пригодны для применения вследствие нестабильности и выпадения люминофора (состав 1) или расслоения состава, несовместимости компонентов его жидкой составляющей (состав 5).

Метод контроля с помощью предлагаемого пенетранта заключается в том, что контролируемое изделие обрабатывают пенетрантом, выдерживают некоторое время, затем пенетрант удаляют с контролируемой поверхности.

Однако вследствие действия капиллярных сил пенетрант частично удерживается в микротрещинах. На поверхность контролируемого изделия наносят проявитель и осматривают изделие в ультрафиолетовом свете. В местах наличия дефектов наблюдается интенсивное желтое свечение.

Из данных табл. 2 следует, что использование в качестве люминофора смеси фенилимида 4-аминонафталевой кислоты и 4-метил-7-диэтиламинокумарина, между которыми происходит эффективный межмолекулярный перенос энергии электронного возбуждения, и подбор компонентов в указанных граничных значениях позволили повысить интенсивность люминесценции пенетранта в тонких слоях (4 5 мкм) в 7 раз, а выявляющую способность в 1,7 раза по отношению к известному пенетранту [3]
Предлагаемый состав пенетранта позволяет выявить дефекты с раскрытием от 1 мкм и выше, имеет более благоприятную для глаз человека область свечения (525 нм), чем состав по прототипу (495 нм), полностью удаляется с контролируемой поверхности водой. Этому способствует удачно подобранный состав жидкой составляющей пенетранта, а также люминофоры, интенсивно люминесцирующие в растворах и слабо люминесцирующие в кристаллах.

Возможность удаления пенетранта с контролируемой поверхности водой расширяет область его использования для контроля литья, изделий с грубо обработанной поверхностью, а также для контроля крупногабаритных изделий, контроль которых представляет значительные затруднения при использовании токсичных и горючих материалов, а также для текущего контроля механизмов в полевых условиях.

Предлагаемый пенетрант предпочтительней использовать для контроля изделий с грубообработанной поверхностью (класс обработки ниже Δ 4), а также крупногабаритных изделий, контроль которых вызывает затруднения при использовании токсичных и горючих материалов.

Пенетрант для люмисцентной дефектоскопии, включающий люминофор и керосин, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности люминесценции и выявляющей способности, а также обеспечения более полного удаления пенетранта с контролируемой поверхности, он в качестве люминофора содержит фенилимид 4-аминонафталевой кислоты и 4-метил-7-диэтил аминокумарин и дополнительно содержит смачиватель - смесь полиэтилен гликолевых эфиров моно- и диалкилфенилов, N - метилпирролидон и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фенилимид 4-аминонафталевой кислоты - 0,6 - 0,7
4-Метил-7-диэтиламинокумарин - 0,2 - 0,4
Указанный смачиватель - 4,4 - 5,0
N-метилпирролидон - 46 - 50
Керосин - 7,0 - 8,0
Дибутилфталат - Остальноет

Пенетрант для люминесцентной дефектоскопии, включающий люминофор и керосин, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности люминесценции и выявляющей способности, а также обеспечения более полного удаления пенетранта с контролируемой поверхности, он в качестве люминофора содержит фенилимид 4-аминонафталевой кислоты и 4-метил-7-диэтиламинокумарин и дополнительно содержит смачиватель смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенилов, N метилпирролидон и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.

Фенилимид 4-аминонафталевой кислоты 0,6 0,7
4-Метил-7-диэтиламинокумарин 0,2 0,4
Указанный смачиватель 4,4 5,0
N-метилпирролидон 46 50
Керосин 7,0 8,0
Дибутилфталат Остальноет