Способ макротравления стальных деталей Советский патент 1988 года по МПК G01N1/32 

4i 00 1 Ч

СО О

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для выявления пЬверхностных несплошностей стальных деталей.

Цель изобретения - упрощение способа и повышение эффективности обнаружения поверхностных несплошностей,

Пример. На паропроводах свежего пара блоков 200 МВт разрушались гнутые отводы труб ф 32543 мм из стали 12Х1МФ. Лабораторные исследования темплетов, вырезанных по растянутой зоне гнутых отводов, показали, что разрушение обусловлено раз- витием ползучести. Зародьш1евые трещины образовались на наружной поверхности в растянутой зоне гнутых отводов и, развиваясь внутрь стенки, привели к разрушению. При визуальных ос- мотрах без травления и с травлением темплетов, вырезанных из неразрушающихся еще отводов, по известному способу поверхностных трещин обнаружено не было.

По предлагаемому способу деталь нагревают не выше температуры кипения кислотного раствора, а раствор охлаждают не,ниже температуры его твердения. При этом максимально допустимую разность температур детали и раствора определяют из неравенства

-дег

-t

росте

де

; -

блг(1-(1)а+3/В;)

, ,

0„,- условный предел

35

0.2 0, Е fu- Гoi-, текучести металла при температуре процесса Сд, , Шa; 40 коэффициент линейного расширения,

модуль нормальной упругости, 45 МПа;

коэффициент Пуассона;

коэффициент теплопроводности, JQ Вт/(м-К); толщина сте.нки Лет детали, м;

коэффициент теп- где лопередачи, ее Вт/(),

Кром более т требует и подго ления, контрол

Форм

Спос деталей верхнос личных, отли целью у эффекти ных нес соотнош лотного неравен

3,- - критерий Био, Используют справочные данные о стали 12Х1ЫФ: C o.z (при )

330 МПа; /и 0,3, К 2,13-10 МПа;

I 10,840 Вт

6

К

й 1000 3000

м -К

35,7

Вт

м-К

S , тогда В; - 1,2-3,6. Таким образом, допустимая разница

5 0 5

0

5

0

5

Q Лет

где е

температур -t 183,8- -351,5 С.

Температуры кипения кислотного раствора НС1 - 50%, - 50% и затвердевания при охлаждении определены экспериментально и равны 108 и -52 С. Такое ограничение, накладываемое на разность температур, связано с тем, что в случае выхода за пределы неравенства поверхностные «есплош- ности, вызванные конкретным механизмом разрушения, получают развитие, что затрудняет или делает невозмож-- ным оценку природы разрушения детали в процессе ее эксплуатации.

Применение предлагаемого способа позволяет выявить поверхностные несплошности (трещины) с раскрытием от 0,15 мм и Bbmie, в то время как известный способ позволяет выявить дефекты поверхности с раскрытием более 0,25 мм.

Кроме того, пре)1агаемый способ более технологичен, поскольку он не требует затрат на вырезку темплетов и подготовку поверхности для травления, а также исключает изъятие контролируемых деталей из устройств.

Формула изобретения

Способ макротравления стальных деталей, включающий смачивание поверхности растворами кислот при отличных, чем у деталей, температурах, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения эффективности обнаружения поверхностных несплошностей, процесс ведут при соотношении температур детали и кислотного раствора, удовлетворяющего неравенству

:r:,(i-,u)(i+3/Bi)

хрясте

л.2 -L

-Г

0,2 условный предел текучести стали при температуре процессаШа

-дет

1437739

коэффициент

линейного расширения, К , модуль, нормаль- g ной упругости , МПа;

коэффициент Пуассона;

коэффициент 10 теплопроводности,

Вт (

A Tраст е

S - толщина стенк детали, м;

- коэффициент теплоотдачи Вт

(

В; - критерий Био,

-температура детали, К;

-температура кислотного раствора, К.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для выявления поверхностных не- сплошностей стальных деталей. Целью изобретения является упрощение способа и повышение эффективности обнаружения поверхностных несплошностей. Паропроводы свежего пара греют до температуры не выше температуры кипения кислотного раствора, содержащего Л1С1 50%; 50%, а раствор охлаждают до температуры не ниже температур ры его твердения. Минимально допустимую разность температур определяют из неравенства: tдg -t G I,j.( 1- -(U)(1+3/B;)J/6i,E, где B;(oii.5)/ X, С;Гр - условный предел текучести ме- талла при температуре tдg. , МП-а; Ы, - коэффициент линейного расширения, , Е - модуль нормальной упругости, МПа; (U - коэффициент Пуассона; i - § коэффициент теплопроводности, ; BT()J( - толщина стенки детали, м; g/ коэ(1х1)ициент теплоотдачи, Вт( К); В; - критерий Био; t. - температура детали; К, tpQ(.Te - там-, г пература кислотного раствора, К.