Фізичні дослідження

Термічний метод призначений для визначення критичних точок, тобто тих" температур, при яких у сплаві відбуваються будь-які перетворення. Критичні точки визначають термоелектричним пірометром, що складається з двох частин — термопари та гальванометра. Суть методу: нерознімне з'єднання термопари занурюють у розплавлений метал для реєстрації початку або кінця кристалізації або у спеціально просвердлений отвір у зразку, що досліджується, і через певні проміжки часу (звичайно через 15 — 30 с) знімають покази гальванометра. На підставі отриманих результатів будують криві, відкладаючи на осі абсцис час, а на осі ординат — температуру (рис. 1).

 

 

Рис. 1. - Криві охолодження сплавів при наявності фазового перетворення а і при його відсутності б

 

Дилатометричний метод застосовується для визначення критичних точок у сплаві. Базується на об'ємних змінах, що відбувають-при нагріванні чи охолодженні. Практично спостерігають зміну не об'єму, а довжини нагрітого чи охолодженого зразка. Магнітна дефектоскопія. Метод зсовують для виявлення дефектів, які порушують суцільність феромагнітних металів (сталі, чавуни), дрібних поверхневих та внутрішніх тріщин, раковин і т. п., а також контролю за якістю термічної обробки. к цього застосовують магнітні порошки (сухий метод) або магнітні суспензії, що осідають на межах дефекту. Для виявлення дефектів існують спеціальні прилади - дефектоскопи.

Люмінесцентний метод. Люмінесценцією називають холодне світіння речовини (тобто без нагрівання до високої температури), зумовлене різними причинами: освітленням речовини, проходженням у ній електричного струму ( у газах і парі), хімічними процесами.

На здатності деяких органічних сполук флуоресценціювати, тобто світитись під дією ультрафіолетових променів, і ґрунтується люмінесцентний метод виявлення дефектів.. Проте за цим методом можна знаходити лише відкриті поверхневі дефекти, мікротріщин. Порівняно з магнітним він дозволяє контролювати магнітні й немагнітні матеріали (алюміній, пластмаси тощо). Практично контроль люмінесцентним методом здійснюють так: деталь старанно очищують і занурюють у ванну з флуоресцентним розчином (суміш трансформаторного мастила, гасу та спеціального зелено-золотистого порошку) і витримують у ньому 10—15 хв. Розчин проникає у мікротріщини. Потім розчин зливають з поверхні, деталь висушують і опромінюють ультрафіолетовим світлом, виявляючи місця світіння. Джерелом ультрафіолетових променів є ртутно-кварцева лампа з алюмінієвим відбивачем : фільтром (затримує промені видимого світла і пропускає ультрафіолетові промені).

Ультразвуковий метод. Дефекти у виробах можна знайти і за допомогою Наприклад, якщо стукати нігтем по чашці, тарілці, то за звуком легко встановити наявність або відсутність у них тріщин; стукаючи молотком по бандажу колеса вагона за звуком визначають, є в ньому дефект чи ні. Але за звуком, який сприймає людське вухо, можна визначити лише дефекти великих кіз. Пояснюється це тим, що людське вухо чує звуки, що утворюються тілами з частотою від 16 до 20 тисяч коливань на секунду. Якщо тіло коливається з більшою частотою, то такий звук вухо не сприймає. Нечутні звуки називають ультразвуковими.

За допомогою ультразвуку можна виявити дуже малі дефекти (розміром 1 — 2мм), розташовані досить глибоко (на відстані кількох метрів від поверхні). Це пояснюється надто великою частотою ультразвуку (сотні тисяч і навіть мільйони коливань на секунду). Чим більша частота, тим менша довжина звукової хвилі і тим менший дефект можна виявити. Приклад з водяною хвилею: якщо камінь у воді більший від довжини хвилі, то хвиля, вдаряючись об камінь, відкочується назад, а якщо менший, то хвилі його огинають і йдуть далі, ніби й не зустрічали на своєму шляху ніякої перешкоди. Аналогічно водяним ведуть себе й звукові хвилі. Якщо довжина такої хвилі велика, то і відбивається вона від великої перешкоди. Даний метод базується на відбитті звукових хвиль від дефекту, розташованого всередині металу. Ультразвуковий метод винайшов у 1928 р. професор С. Я. Соколов. Для отримання дуже високої частоти ультразвукових коливань використовують кварцову пластину, через яку пропускають змінний струм. Внаслідок коливань кварцової пластини у повітрі утворюються звукові хвилі, які спрямовують на поверхню досліджуваної деталі. Хвилі що відбиваються від дефекту, повертаються на поверхню і утворюють ультразвукову луну, яка також уловлюється кварцовою пластиною. Ультразвукова луна збуджуватиме на металевих пластинах, між якими розташована кварцова пластина, електричний струм, який підсилюється і вимірюється приладом. Ультразвук надсилають у деталь не безперервно, а періодично. Час між посиланням ультразвуку і поверненням його назад і є критерієм оцінки глибини залягання дефекту.

 

ДАЙТЕ ВІДПОВІДЬ:

1. Охарактеризувати будову металів і сплавів у рідкому стані.

2. Дати визначення металам.

3. Перелічити властивості металів і сплавів

4. Охарактеризувати фізичні властивості.

5. Дати визначення теплоємності.

6. Дати визначення теплопровідності

7. Що таке температура плавлення?

8. Охарактеризуйте електричну провідність та електричний опір.

9. Назвіть магнітні властивості.

10. Охарактеризувати густину металу.

11. Охарактеризувати кольори металів.

12. Назвіть механічні властивості.

13. Дайте визначення напруження.

14. Дайте визначення деформації.

15. Дайте визначення міцності.

16. Дайте визначення холодноламкості.

17. Дайте визначення циклічної в'язкості.

18. Дайте визначення твердості.

19. Дайте визначення втоми.

20. Дайте визначення витривалості.

21. Перелічити технологічні властивості.

22. Охарактеризувати оброблюваність різанням.

23. Охарактеризувати зварюваність.

24. Охарактеризувати ковкість.

25. Охарактеризувати ливарні властивості.

26. Охарактеризувати рідкотекучість.

27. Охарактеризувати ліквацію.

28. Охарактеризувати хімічні властивості.

29. Охарактеризувати експлуатаційні властивості.

30. Дайте поняття о металознавстві.

31. Охарактеризуйте сучасний стан розвитку металознавства.

32. Охарактеризуйте завдання даного курсу.

33. Охарактеризувати макроструктурний аналіз.

34. Охарактеризувати мікроскопічний аналіз.

35. Охарактеризувати електронну мікроскопію.

36. Охарактеризувати метод радіоактивних ізотопів.

37. Охарактеризувати рентгеноструктурний аналіз.

38. Охарактеризувати рентгенівську дефектоскопію.

39. Охарактеризувати термічний метод

40. Охарактеризувати дилатометричний

41. Охарактеризувати магнітну дефектоскопію.