Способ макротравления стальных деталей

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для выявления поверхностных несплошностей 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 металла 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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) . (11) А1 (51) 4 G 01 N 1/32

Щ1 ii ;9 » : ).

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4166800/23-02 (22) 24.12.86 (46) 15.11.88. Бюл. Ф 42 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского институ га им. Ф.Э. Дзержинского (72) Г.А. Бологов, Г.В. Кузнецова, Т.Ю. Рущиц и Н.И. Слободчикова (53) 620.183.2(088.8) (56) Беккерт M., Клемм Х. Справочник по металлографическому травлению.

M. Металлургия, 1979, с. 26. ГОСТ 10243-75. (54) СПОСОБ МАКРОТРАВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ

ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для выявления поверхностных несплошностей стальных деталей. Целью изобретения является упрощение способа и повышение эффективности обна" ружения говерхностных несплошностей.

Паропроводы свежего пара греют до температуры не выше температуры кипения кислотного раствора, содержащего

НС1 507, Н О 50Х, а раствор охлаждают до температуры не ниже температу-. ры его твердения. Минимально допустимую разность температур определяют т из неравенства: А, -с» 6 о, (1

-(tg) (1+3/В;))/Ы,Е,*где В; =(g, 5)/ Х, (7 — условный предел текучести металла при температуре t, MIà; o1,коэффициент линейного расширения, К ; Š— модуль нормальной упругости, МПа, р — коэффициент Пуассона; А - Я коэффициент теплопровбдности, Вт(м К);й — толщина стенки детали, м, К„- коэффициент теплоотдачи, Вт(м . К), В; - критерий Био, t p температура детали, К, t „, - тем.. = пература кислотного раствора, К.

1437739

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для выявления поверхностных 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 Р 325 43 мм из стали 12Х1МФ, Лабораторные исследования темплетов, вырезанных по растянутой зоне гнутых отводов, показали, что разрушение обусловлено раз- 15 витием ползучести. Зародышевые трещины образовались на наружной поверхности в растянутой зоне гнутых отводов и, развиваясь внутрь стенки, нривели к разрушению. При визуальных ос- 20 мотрах без травления и с травлением темплетов, вырезанных из неразрушающихся еще отводов, по известному способу поверхностных трещин обнаружено не было. 25

По предлагаемому способу деталь нагревают не выше температуры кипения кислотного раствора, а раствор охлаждают не ниже температуры его твердения. При этом максимально допустимую 30 разность температур детали и раствора определяют из неравенства

С,, (1-pi)(1+3/a,) дет роств-, В

I оь F

35 где В = ††--- б — условный предел

Я > 0,2 текучести металла при температуре процесса

t MIa; 40

М, — коэффициент линейного расшире( ния, К

Š†модуль нормальной упругости, 45

МПа; р — коэффициент Пуассона; д — коэффициент теплопроводности„ 50

Вт/(м К); толщина стенки детали, м; е г — коэффициент теп- лопередачи, 55

Вт/ (м К), 3; — критерий Био, Используют справочные данные о стали 12Х1ИФ: 6,г (при 100 С) 330 МПа; Pt = 0,3, : = 2,!3 10 HIIa;

Ы, = 10,8 10 К ; a — 1000 вт

35,7 м ° K

Вт

3000 — — --; и К в процессе ее эксплуатации.

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

Кроме того, пре)слагаемый 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 и э о б р е т е н и я

Способ макротравления стальных деталей, вкл рчающий 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 т. Ь

G д - Рс сть(1-(й) (1+3/В; ) g.,9 r где В = -=--- б о,г — условный предел текучести стали при температуре процесса дат, МПа, о = 43 10 м, тогда В; = 1,2-3,б.

Таким образом, допустимая разница температур дет г. parr s 183

-351, 5 (, .

Температуры кипения кислотного раствора HG1 — 507., НгΠ— 507 и затвердевания при охлаждении определены экспериментально и равны 108 и о, "52 С ° Такое ограничение, накладываемое на разность температур, связано с тем, что в случае выхода за пределы неравенства поверхностные несплошности, вызванные конкретным механизмом разрушения, получают развитие, что затрудняет или делает невозмож-. ным оценку природы разрушения детали

1437739

Bl де раст P.

Составитель М.Шелагуров

Техред А.КравчукРедактор А.Огар

Корректор С.Шекмар

Подписное

Заказ 5886/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ултород, ул. Гроектная, 4 о(, — коэффициент линейного расширения, К >

Š— модуль нормаль. 5 ной упругости, МПа; — коэффициент

Пуассона, — коэффициент 10 теплопроводности, Вт (м К) Тирик 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 толщина стенки детали, м; коэффициент теплоотдачи

Вт

Х (м И) критерий Вио, температура детали, К; температура кислотного раствора, К.