13. Перечислите основные методы дефектоскопии.

Дефектоскопия – современный метод испытания и диагностики.

Дефектоскопия включает множество методов:

• фотографический. Это один из самых распространенных способов. Он заключается в регистрации картины просвечивания на фотографическую пленку;

• инфракрасный. Для обнаружения включений и образований, которые не обнаружимые видимым светом, применяется эта технология. Она используется для проверки элементов, нагревающихся во время работы;

• ионизационный. Данный способ основан на измерении ионизационного эффекта, который появляется в веществе под воздействием излучения;

• визуальный. Он проводится с использованием оптического оборудования. Способ позволяет обнаружить только поверхностные изъяны;

• магнитный. Этот метод позволяет обнаружить искажения магнитного поля. Индикатором служит суспензия магнитного порошка или непосредственно это вещество;

• ультразвуковой. Способ широко распространен в тяжелом и химическом машиностроении, металлургическом производстве, строительстве газопроводов, энергетическом секторе;

• рентгеновский. В основе – поглощение рентгеновских лучей. Этот способ широко применяется в электротехнической и электронной промышленности;

• термоэлектрический. В основе – измерение электродвижущей силы, которая возникает при трении разнородных материалов;

• имперансный. Этот способ позволяет измерять механическое сопротивление элемента/изделия. В работе применяется датчик, который сканирует материал, заставляет проявляться упругие колебания звуковой частоты.

14.Определение циклической вязкости

Циклическая вязкость - это способность материалов поглощать энергию при повторнопеременных нагрузках. Материалы с высокой циклической вязкостью быстро гасят вибрации, которые часто являются причиной преждевременного разрушения. Например, чугун, имеющий высокую циклическую вязкость, в некоторых случаях (для станин и других корпусных деталей) является более ценным материалом, чем углеродистая сталь.

15.Проанализировать жидкотекучесть низкоуглеродистой стали и пути ее повышения. Рассмотреть влияние химического состава такого материала на жидкотекучесть.

Марка: 12Х1МФ

Жидкотекучесть является важнейшим свойством литейных сплавов. Она характеризуют способность сплава заполнять полость литейной формы. Она зависит от физических и физико-химических свойств сплава. В частности, с уменьшением интервала кристаллизации сплава жидкотекучесть увеличивается: при прочих равных условиях эвтектические сплавы обладают максимальной жидкотекучестью. Литейные стали, в сравнении с чугунами, являются более широко интервальными сплавами. Соответственно имеют в среднем в 2 раза более низкую жидкотекучесть. Низкая жидкотекучесть стали объясняется также относительно высокими вязкостью и поверхностным натяжением при температурах разливки, а также значительно меньшим пе­регревом.

Жидкотекучесть углеродистой стали в значительной мере определяется содержанием в ней углерода. При повышении содержания углерода практическая жидкотекучесть (при одинаковой температуре заливки) возрастает. Это вызвано, прежде всего, увеличением относительного перегрева над температурой ликвидуса. Расширение же интервала кристаллизации с увеличением содержания углерода оказывает менее сильное противоположное влияние.

Истинная жидкотекучесть (при одинаковом перегреве над температурой нулевой жидкотекучести) понижается с увеличением содержания углерода, так как перегрев над температурой ликвидуса уменьшается и жидкотекучесть все больше определяется состоянием сплава в интервале кристаллизации.

Марганец и кремний (в пределах их обычного содержания) не изменяют заметно интервал кристаллизации, вязкость и другие свойства стали, поэтому их влияние на жидкотекучесть также несущественно. Следует отметить, что жидкотекучесть стали будет тем выше, чем полнее она раскислена.

Как известно, концентрацию серы и фосфора в углеродистой стали для получения высокой прочности и пластичности желательно иметь минимальной, а в допустимых пределах их практическое влияние на жидкотекучесть не обнаруживается.

На жидкотекучесть отрицательно влияют тугоплавкие неметаллические включения, попавшие в сталь в период выплавки, а особенно образовавшиеся при её раскислении.

Итак, у выбранной марки стали 12Х1МФ очень низкая жидкотекучесть в следствие низкого содержания углерода. Линия ликвидуса для данного процентного содержания углерода находится в области довольно высоких температур.

Чтобы получить данную сталь в жидком виде для дальнейшей заливки, необходимо нагреть ее выше 1540оС, что влечет большие затраты.

Пути повышения жидкотекучести

1. В нашем случае целесообразно использовать для повышения жидкотекучести дополнительное легирование такими графитообразующими элементами, как медь и никель.

2. Перспективными способами повышения жидкотекучести являются направления, которые позволяют рафинировать расплав и влиять на его поверхностное натяжение. Одним из таких направлений является использование модификаторов с щелочноземельными металлами (ЩЗМ), такими как Кальций (Са), Барий (Ba) и Стронций (Sr). Кальций и стронций оказывают рафинирующее действие, а барий влияет на поверхностное натяжение расплава, снижая его. Есть наблюдения, позволяющие утверждать, что данные ЩЗМ способствуют разрушению кластеров в расплаве металла, что в свою очередь способствует понижению вязкости и повышению текучести металла.

Для повышения жидкотекучести использовалось дополнительное легирование такими графитообразующими элементами, как медь и никель. А также были использованы модификаторы с щелочноземельными металлами такие, как кальций, барий и стронций для рафинирования сплава с целью повлиять на его поверхностное натяжение. Существуют наблюдения, позволяющие утверждать, что данные щелочноземельные металлы способствуют разрушению кластеров в расплаве металла, что в свою очередь способствует понижению вязкости и повышению текучести металла.