Пісіру сапасын бақылаудың тәсілдері

Пісіру жалғастарын қирататын тәсілдермен бақылау. Пісіру жалғастары мен бұйымдарының сапасын бақылағанда сынақтың әртүрлі тәсілдерін қолданады. Әдетте материал немесе бұйымға әсер етуіне байланысты, бұл тәсілдерді екі топка бөледі: бақылаудың қирататын тәсілдері (РК) және бақылаудың қиратпайтын тәсілдері (НРК). Қирату сынақтарын әдетте үлгіліктерде, үлгілерде және сиректеу сол бұйымдарда жасайды. Үлгіліктерді бұйымның пісіру жалғастары жасалған материалдардан және оны пісіретін технологиямен пісіреді. Бұл сынақтар жалғастардың беріктігін, сапасын және сенімділігін тура сипаттайтын сандық мәліметтер алуға мүмкіншілік береді. МЕСТ 6996-66 бойынша жалғастар мен жік металының механикалық сынақтарын созылуға, иіліске және т.б. жүргізеді. Жүктеме сипатымен статикалық, динамикалық және қажу сынақтарын қарастырады.

Қаттылықты бақылау. Оны пісіру жалғастарының сапасын ғана тексеру үшін емес, сондай-ақ термоөңдеуін тексеру үшін жүргізеді. Қаттылықты дайындалған ысылмада, алып жүруге арналған қаттылық өлшегішімен, бұйымның алдын ала ажарланған бетінде тексереді. Термоөңдеуден кейін, қаттылық мәні оның шақтама мәнінен жоғары болса, онда пісіру жалғастарына қайтадан термоөндеу жасайды.

Пісіру жалгастарын металлографиялық зерттеу. Мұндай зерттеулерді пісіру технологиясын, кейінгі термоөндеу ережелерін, пісіру материалдарының сапасын тексергенде жүргізеді. Микро ыспаға дайындалған үлгіліктерді пісіру жалғасының барлық аумағы қамтылатындай етіп, жік осінің бойымен және оған көлденең кеседі. Ыспа, әрлеу және майсыздандыру жасалған үлгілердің микроқұрылымын тексереді. Дайындалған микроыспаларды микроскоппен зерттейді. Мұнда оның құрылымын және микроақауларды (кеуек, сызаттар және металл емес қосындыларды) анықтайды. Қосындылар санын МЕСТ 1778-70 бойынша балдық жүйемен бағалайды. Негізгі металда дәндердің МЕСТ 5639-65 бойынша болаттарда – салыстырмалы түрде құрылымдық құрамын (феррит, перлит т.б.) МЕСТ 8233-56 бойынша, шынығу құрылымдарының болуын МЕСТ 5640-68 бойынша бағалайды. Жік металында кристаллиттердің түрі мен өлшемін, құрылымдық құрамның түрін және олардың көлемдік қатынасын (%) бағалайды.

Тоттануға сынау. Тоттануға сынауды пісіру жалғастары немесе оның бөлек аумақтарының, әртүрлі ортада жұмыс атқарғанда, тоттануға беріктігін анықтау үшін жүргізеді. Жалпы (беркелкі немесе біркелкі емес) және жергілікті (кристаллит аралық) тоттануға сынау деп бөледі.

Жергілікті тоттану негізгі металдың термиялық әсер аумағында, жіктен біршама қашықтықта, негізгі металдың жік металымен бірге балқыған сызығымен ұлғаюы мүмкін. Тоттанудың бұл түріне аустенитті және аустенитті-ферритті болаттар шалдығады. Жергілікті тоттануды бағалаудың МЕСТ 6032-80 бойынша бірнеше тәсілдері бар.

Жалпы тоттану – металдың агрессиялық ортада еруі нәтижесі. Бұл тоттану көміртекті және төменлегірленген болаттарға тән. Тоттануға беріктікті бағалаудың негізгі тәсілі (МЕСТ 13819-68) келесілер:

- салмакпен – үлгіліктерді сынаққа дейін және одан кейін өлшеу және массасын азайтуын анықтау (г/м³ жыл);

- пішін өлшеумен –пішінді өлшеу;

- электр химиялық – электрод потенциалдарын өлшеу;

- механикалық сынақтар – агрессиялық ортаның әсер етуіне дейінгі және одан кейінгі металдың созылуға және иіліске сыналуы.

Химиялық талдау. Ол материалдардың құрамына байланысты жарамсыз ету, сондай-ақ пісіру жалғастарында ақау пайда болу себептерін анықтау үшін арналады. Пісіру жалғастарын зерттегенде, әдетте негізгі қосынды (электродтар және сымдар) металдар мен балқытылған жік металына химиялық талдау жасалады. Болаттардың жік металының химиялық талдауын көміртегі, кремний, марганец және басқа легірлеуші элементтер құрамы, нақты пісіру жалғастарына ұсынылатын, шектелген аралықта екендігін анықтау үшін жүргілізеді. Бұданда басқа зиянды қосындылардың (күкірт, фосфор т.б.) болат құрамында рұқсат етілген шектен аспайтынын анықтау манызды.

Пісіру жалғастарын қиратпайтын тәсілдермен бақылау. Дайын бұйымдардың пісіру жалғастарын қаратпайтын балкылаумен тексерудің әртүрлі тәсілдерінің жіктелуі төмендегідей:

- беттік және ішкі тегістік еместігін айқындау тәсілдері (қадағалау және өлшеп тексеру);

- жік металының қаттылығын өлшеу;

- радиографиялық, ультрадыбысты және магний-ұнтақты ақаукөргіштік;

- магнитографиялық тәсіл;

- стило-көшіру-металдың легірлену деңгейін бағалау үшін;

- құбыр жүйеісінің ішінен шар өткізу;

- өзекті тегіс еместікті айқындауға арналған тығыздықты бағалау тәсілдері (бұйымды су қысымымен немесе қысымсыз толтырып, гидравликалық сынау және керосинмен сынау т.б.)

Пісіру жектерін сырттай қадағалау және өлшеу –дайын бұйымдарда пісіру сапасын тексерудің кажетті және қарапайым әдісі. Сырттай қадағалаумен жіқтің қажетті геометриялық өлшемдеріне сай келмеуін, балқыма, кескін, терең кратерлер, күйдірме, сыртқы сызаттар, шалапісірімдер, өзекті ақаулар және кеуек пен басқа сыртқы ақауларды анықтайды. Жіктің өлшемдері сызбада көрсетілген өлшемдерге сай келуі керек .

Пісіру жіктерінің тығыздығын бақылау тәсілдері. Тығыздыққа сынауды жанар май, май, су сиымдылықтарына, құбыржолдар, газгольдерлер, бұ қазандарына жүргізеді. Пісіру жіктерінің тығыздығын бақылаудың бірнеше тәсілдері бар. Металды сиымдылықтардың тұрқысын өткізбеушілік пен тығыздыққа сынау тәсілдері МЕСТ 3285-77-де көрсетілген.

Гидравликалық сынақтар. Сынақтың бұл тәсілінде ыдысты сумен немесе басқа сұйықтықпен толтырғаннан кейін, сорғы немесе гидравликалық баспамен артық қысым жасайды. Әдетте, сынағандағы қысым жұмыс қысымынан 1,1-1,5 есе көп. Осы уақытта жіктердегі тамшыларды, ағындарды және оның ылғалдануын байқайды.

Гидравликалық сынақтарды тығыздықты ғана тексеру үшін емес, сондай-ақ пісіру жіктерінің беріктігін тексереді.

Пневматикалық сынақтар. Пневматикалық сынақтарда сынайтын ыдысқа қысылған газ (ауа, азот, инертті газдар) немесе бу береді. Көлемі шағын ыдыстарды суы бар ваннаға салады, мұнда ақау орындарын жіктің тығыз емес жерлерінен шыққан көбіктерден байқайды. Ірірек пісіру сұйыққоймаларын және құбыржолдарын пісіру жіктерін көбікті ертінді жағу жолымен сынайды. Сұйыққоймалар мен құбыржолдарын сынағанда 10-100 сағ. қысыммен ұстағанда қысымның азаюынан анықтайды. Сынақ қысымы 1-1,2 жұмыс қысымынан көп болу керек. Қысыммен сынағанда пісіру жіктерін соққылауға және ақауларды жөндеуге рүқсат етілмейді.

Вакуум-сынақ. Тығыздыққа тексеретін жік учаскесіне судың сабынды ертіндісін жағады. Жік үстіне вакуум-камераны орнатады. Вакуум-камераның жік үстіндегі ашық түбі резинамен тығыздалады. Содан кейін камерадан ауаны сорып алады, сыртқы және ішкі қысымның айырмашылығы 6-7 кПа. Сырттан қақпақтан қарап түрып, сабынды ерітіндінің көбіктенуінен, ақаудың орналасуын анықтайды.

Керосинмен сынау.Бұл сынақ тәсілі қылтүтікті құбылысқа негізілделген. Мүндай қылтүтікті түтік ретінде өтпелі кеуектер және пісіру жіктерінің металындағы сызаттар болып табылады. Мұнда түйіс жіктің бір жағын судағы бордың ертіндісімен (350-450г. бор немесе каолинді 1л суға) жағады, бұл кепкеннен кейін екінші жағына керосин жағады. Ақау болуын бормен жаққан беттегі керосин дағы шығуынан анықтайды. Бақылауды пісіру жалғастары екі жақтан ашық боғанда ғана жүргізу мүмкін.

Бақылаудың радиографиялық тәсілі. Рентгендік және гамма-жарық өткізуі электр магнитті сәуле шығарудың жиілігі өте жоғары – 0,5· 10¹¹-ден 6·10¹⁹ Гц-ке дейінгі түрі болып саналады. Рентген және гамма-сәулелерін материалдардан сәуле өткізу үшін қолдану, олардың денеден өту қасиеттеріне, фотоматериалдарға әсер етуі, химиялық қосылыстарда люминесценция болдыруына, сондай-ақ бірқатар жартылай өткізгіш материалдардың электр өткізгіштігін өзгертуіне негізілдеген. Осыған сай құрылыста пісіру жалғастарын бақылау үшін, рентген аппараттары кеңінен таралды.

Бақылаудың ультрадыбысты тәсілі. Ультрадыбысты ақаукөргіштік тәсілі жоғары жиілікті тербелістердің (20 000 Гц жиілікпен) металда тура таралуы және әртүрлі акустикалық қасиеттері бар орталардың бөліну шекарасынан шағыласу қабілеттілігіне негізделген. Шағылысқан ультрадыбысты тербелістердің тура тербелістердегідей жылдамдығы болады, міне осы қасиетінің ультадыбысты ақаукөргіште негізгі мәні бар. Ақаукөргіштік үшін енсіз бағытталған ультрадыбыс тербелістерін пьезоэлектрлі кварц тілімшелері немесе барий титанаты (пьезобергіш) көмегімен алады. Электрлі өріске орналастырылған бұл кристалдар кері пьезоэлектрлі әсер береді, яғни электр тербелістерін механикалық тербеліске айналдырады. Осының нәтижесінде жоғары жиілікті (0,8-2,5МГц) айналмалы тоқ әсерімен пьезокристалдар бақыланатын бөлшекте ультрадыбыс толқындарының бағытталған топтамасын жасайды. Пісіру жалғастары жіктерінің ақаукөргіштігін жаңғырық -импульсті, көлеңкелі немесе жаңғырық-көленкелі тәсілдермен орындайды.

Ақаукөргіштердің сезімталдығы ауданы 2 мм² және одан жоғары ақауларды айқындауға мүмкіншілік береді.

Бақылаудың магнитографиялық тәсілі. Тәсілдің мәні – жіктің участкелерінің үстінде, оны магниттегенде болатын шашырау өрісін магнитті таспаға жазып, одан кейін магнитографиялық аппарат көмегімен осы өрісті қайта жаңғыртады. Магнитографиялық тәсілді ферромагнитті материалдан жасалған, негізгі металдың қалыңдығы 16 мм-ге дейінгі жайма құрылғыларымен құбыр жолдардың пісіру жалғастарын бақылау үшін қолдануға болады. Бөлшектің бетінде ақау болғанда магниттік өріс оның бетінде әртүрлі орналасады, осыған сай таспадағы ферромагнитті бөлшектер әртүрлі дәрежеде магниттеледі. Содан соң ферромагнитті таспаны бақыланған бұйымнан алып, өткізетін механизмі мен электр импульсін күшейтетін, осцилографтан тұратын, қайта жаңғыртатын қондырғыдан өткізеді.

Ақаукөргіштіктік магнит – ұңтақты тәсілі. Болат немесе шойын бұйымдарының пісіру жіктерін магнитті темір ұнтағы (бөлшектерінің мөлшері 5-10 мкм) және майдан тұратын қоспамен жағады. Бұйымды айналдыра орналастырылған бірнеше орамнан тұратын орамадан тоқ жүргізіп, бұйымды магниттейді. Ақауды айналып өткен магниттік өріс әсерінен, темір ұнтақ бөлшектер ақау айналасында тығыздау орналасады. Бұл тәсілмен тереңдігі 5-6 мм-ге дейінгі беттік ақауларды айқындайды. Магнит-ұнтақты тәсілмен тек қана ферромагнитті қорытпалардан жасалған бөлшектердің сапасын бақылауға болады.