- •В. Е. Поляков
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Основы взаимодействия различных видов излучений с веществом
- •1.1. Ядерное взаимодействие
- •1.1.1. Взаимодействие нейтронов с веществом
- •1.1.2. Взаимодействие заряженных частиц
- •1.1.3. Ядерные реакции при взаимодействии гамма-излучения
- •Пороги фотоядерных реакций для изотопов некоторых химических
- •Максимальные значения сечений фотоядерной реакции для ряда
- •1.2. Электромагнитное взаимодействие
- •1.2.1. Взаимодействие гамма-излучения
- •Энергия k-краев поглощения для ряда химических элементов
- •Взаимодействие рентгеновского излучения
- •Взаимодействие излучения ультрафиолетового, инфракрасного и видимого спектральных диапазонов
- •Взаимодействие излучения видимого спектрального диапазона с веществом
- •Взаимодействие инфракрасного излучения с веществом
- •Взаимодействие излучения радиочастотного диапазона
- •Глава 2. Метод масс-спектроскопии в задачах контроля металлов, сплавов и лома
- •2.1. Физическая сущность метода масс-спектроскопии с лазерной ионизацией вещества
- •Масс-спектрографе с двойной фокусировкой, и фотометрическая кривая этой спектрограммы (б) и области массового числа
- •2.2. Принципы взаимодействия импульсного лазерного излучения с веществом мишени
- •2.3. Типы лазеров и их параметры
- •2.4. Метод масс-спектроскопии с лазерной ионизацией вещества
- •2.5. Масс-спектрометры – средства контроля металлов, сплавов и лома
- •2.6. Типы масс-анализаторов, используемые в масс-спектрометре
- •2.7. Основы методики идентификации элементного состава вещества с использованием лазерного ионизатора и время-пролетного динамического масс-анализатора
- •2.8. Эмиссионные спектроскопы для экспертного спектрального анализа черных и цветных металлов
- •2.8.1. Многоканальный эмиссионный спектрометр дсф-71 (ls-1000)
- •Составные части прибора имеют следующие особенности:
- •Технические характеристики
- •2.8.2. Многоканальный эмиссионный спектрометр серии мфс
- •Технические характеристики:
- •Источник возбуждения спектра – универсальный генератор угэ-4:
- •Унифицированная система управления и регистрации:
- •Источники питания:
- •Вопросы для самопроверки знаний по главе 2
- •Глава 3. Физические основы γ-флуоресцентного контроля металлов, сплавов, лома
- •3.1. Рентгеновские лучи
- •3.2. Рентгеновские спектры
- •Рентгеновская спектроскопия
- •Рентгеновская аппаратура. Рентгеновская камера и рентгеновская трубка
- •Рентгеновский гониометр
- •3.6. Рентгеновский дифрактометр
- •3.7. Рентгенофлуоресцентный кристаллдифракционный сканирующий вакуумный «Спектроскан-V»
- •3.8. Спектрометр рентгенофлуоресцентный кристалл-дифракционный сканирующий портативный «Спектроскан»
- •3.9. Спектрометр рентгенофлуоресцентный кристалл-дифракционный сканирующий портативный «Спектроскан-lf»
- •3.10. Основы методики идентификации элементного состава неизвестного вещества и определение концентрации ингредиентов с использованием метода гамма-флуоресцентного анализа
- •3.11. Методика безэталонного рентгеноспектрального анализа сталей
- •3.11.1. Методика анализа углеродистых сталей
- •3.11.2. Методика определения содержании металлов в питьевых, природных и сточных водах при анализе на сорбционных целлюлозных дэтата-фильтрах
- •3.11.3. Методика определения содержания металлов в порошковых пробах почв
- •Вопросы для самопроверки знаний по главе 3
- •Глава 4. Приборы и методы таможенного контроля состава металлов, сплавов, лома с использованием методов вихревых токов
- •4.1. Основы теории вихревых токов
- •4. 2. Распределение вихревых токов
- •4.3. Характеристики вещества и поля
- •4.4. Физические принципы метода вихревых токов (вт)
- •4.5. Области применения и классификация методов вихревых токов
- •Датчики и характерные физические процессы
- •4.7. Некоторые типовые конструкции датчиков
- •Контроль и влияние примеси на электропроводность некоторых металлов
- •Меди (б)
- •Электропроводность и температурный коэффициент некоторых
- •4.9. Методы и приборы измерения электропроводности немагнитных металлов
- •4.10. Общие положения. Порядок проведения измерений
- •4.11. Элементы методики исследования и выбор материала для контроля
- •Вопросы для самопроверки знаний по главе 4
- •Глава 5. Ультразвуковые методы контроля металлов, сплавов, лома и руд
- •5.1. Классификация акустических методов контроля
- •5.2. Ультразвуковая аппаратура
- •Подготовка к контролю
- •Порядок проведения контроля
- •5.3. Ультразвуковая аппаратура в неразрушающем контроле
- •5.4. Ультразвуковые преобразователи
- •5.5. Определение типа металла, сплава, лома по измерению скорости распространения упругих волн
- •Вопросы для самопроверки знаний по главе 5
- •Глава 6. Классификация радиометрических методов контроля состава руд
- •6.1. Методы определения элементного состава полезных ископаемых по спектрометрии вторичных излучений
- •6.2. Методы, основанные на взаимодействии гамма- или рентгеновского излучения с электронными оболочками атомов или ядрами атомов элементов
- •6.3. Методы, основанные на спектрометрии гамма-излучения, возникающего при различных ядерных реакциях нейтронов с веществом
- •Методы определения естественной радиоактивности пород, содержащих радиоактивные элементы
- •6.5. Люминесцентные методы контроля состава руд
- •6.6. Фотометрические методы контроля состава руд
- •6.7. Радиоволновые методы контроля руд
- •6.8. Технология сортировки руды
- •Вопросы для самопроверки знаний по главе 6
- •Заключение
- •Список используемой литературы:
- •Предметный указатель
- •Оглавление
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5
4.11. Элементы методики исследования и выбор материала для контроля
Испытуемая деталь помещается в магнитное поле катушки, питаемой переменным током. Возбуждаемые при этом в детали вихревые токи оказывают на катушку обратное действие, проявляющееся в изменении сопротивления этой катушки. Это регистрируется специальным электроизмерительным устройством.
Интенсивность возбуждаемых в деталях вихревые токов в значительной степени зависит от электропроводности материала участка детали, находящегося в магнитном поле катушки. В связи с этим прибор ИЭ-Т используется для неразрушающего измерения электропроводности деталей полуфабрикатов по свойствам, зависящим от электропроводности.
Для удобства контроля деталей в полевых условиях производится соответствующая модернизация прибора.
Разрабатывается и изготавливается ферритовый стержень с двумя обмотками. Количество обмоток возбуждающей и измерительной определяется опытным путем.
Материалы исследования
В качестве тестовых образцов были выбраны: пруток алюминиевого сплава АК – 4т (30мм), штамповка (поршень, подвеска) в состоянии поставки, химический состав которых представлены в табл. 4.11.1.
Из алюминиевого сплава АК -4э вырезались заготовки толщиной 3мм 15х15 мм для определения электропроводности (эталонные образцы).
Методика проверки электропроводности на приборе ИЭ-Т проводилась в соответствии с техническим описанием этого прибора.
Как уже указывалось выше одним из основных факторов влияющих на электропроводность алюминиевого сплава является химический состав.
Таблица 4.11.1
|
Наименование изделия |
Марка |
Содержание элементов в % | |||||||
|
Cu |
Mg |
Ni |
Fe |
Si |
Al |
Mn | |||
|
Пруток Ø40 |
АК-4э |
2,24 |
1,45 |
1,22 |
1,14 |
0,80 |
ост |
0,11 | |
|
Подвеска |
- |
2,35 |
1,46 |
1,18 |
1,30 |
0,75 |
ост |
0,14 | |
|
Поршень |
- |
2,12 |
1,58 |
1,29 |
0,99 |
0,67 |
ост |
0,17 | |
Экспериментальные данные
Замеры проводили на десяти точках как на эталонных образцах так и на тестовых образцах.
После замеров указанных выше А-эталонных образцов алюминиевого сплава и тестовых образцов Б- тестовые образцы получены следующие данные табл.4.11.2.
А.
Δσэ. литье от 23,9 - 23,0 = 0,9 м/Ом·мм² .
Средняя электропроводность σэ литье = 22,8 м/Ом·мм².
Δ σэ.штамповка от 22,8 – 20,0 = 2,8 м/Ом· мм² .
Средняя электропроводность σэ.штамповка = 21,6м/Ом · мм ².
Б.
Δσт.литье от 23,8 – 23,1 = 0,7 м/Ом · мм ².
Средняя электропроводность σт.литье = 21,0 м/Ом· мм² .
Δσт.штамповка от 22,9 – 20,0 = 2,9м/Ом · мм ².
Средняя электропроводность σт.штамповка = 21,3м/Ом·мм²
Таблица 4.11.2
|
|
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ (σ) м/Ом·мм² | |||
|
А – эталонные образцы |
Б – тестовые образцы | |||
|
АК – 4э |
АК – 4т | |||
|
Алюминиевый сплав литье |
Алюминиевый сплав штамповка |
Алюминиевый сплав литье |
Алюминиевый сплав штамповка | |
|
|
23,9 |
20,0 |
23,5 |
20,2 |
|
|
23,3 |
20,9 |
23,4 |
20.0 |
|
|
23,5 |
21,4 |
23.8 |
20,3 |
|
|
23,0 |
22,7 |
23.5 |
20,8 |
|
|
23,7 |
22,5 |
23,1 |
21,3 |
|
|
23,0 |
21,6 |
23,5 |
21,9 |
|
|
23,5 |
20,8 |
23,3 |
21,1 |
|
|
23,0 |
22,7 |
23,5 |
21,9 |
|
|
23,3 |
21,0 |
23,1 |
22,3 |
|
|
23,0 |
22,8 |
23,2 |
22,9 |
Выводы
1. Из сопоставления данных приведенных в табл. 4.11.2 следует, что величины разброса Δσт электропроводности тестируемых образцов из литья алюминиевого сплава АК-4т находятся в пределах величины электропроводности эталонного материала из литого материала АК – 4э, что соответствует в том и другом случае химическому составу эталонного и тестируемого материала.
Средняя электропроводность σэ литье = 22,8 м/Ом·мм². - эталон.
Средняя электропроводность σт.литье = 21,0 м/Ом· мм² - тест.
Средние величины и разброс электропроводности Δσт штампованных образцов алюминиевого сплава АК-4т
Средняя электропроводность σэ.штамповка = 21,6м/Ом · мм ²
Средняя электропроводность σт.штамповка = 21,3м/Ом·мм²,
что так же соответствует в том и другом случае химическому составу эталонного и тестируемого материала с учетом разброса условий измерений.
2.По совпадению пределов величин электропроводности можно идентифицировать тестовый металл как аналог алюминиевого сплава АК-4.
3.Указанный выше способ ВТ для немагнитных и цветных сплавов является одним из наиболее эффективных физических и чувствительных к структуре и химическому составу сплава методов. Это позволяет использовать электропроводность цветных сплавов как характеристику их химического состава.