Брак при термической обработке стали

Виды брака при термообработке

Искусственное и естественное старение сплавов

Распад пересыщенного твердого раствора, полученного путем закалки, связанный с упрочнением сплава, называют дисперсионным твердением, или дисперсионным старением.

В некоторых сплавах, подвергнутых закалке, при комнатной температуре фиксируется состояние пересыщенного твердого раствора (или смеси твердых растворов); при этом сразу после охлаждения упрочнения не наблюдается, основное упрочнение происходит при повторном низкотемпературном нагреве или во время выдержки при комнатной температуре. В результате такой выдержки происходит распад пересыщенного твердого раствора с образованием дисперсных частиц. Такой процесс упрочнения сплавов после закалки называют дисперсионным твердением или дисперсионным старением, а саму ТО – искусственным (происходящим при повышенной температуре) или естественным (при комнатной температуре) старением.

Закалку со старением применяют для получения более высокого уровня механических или физических свойств (твердости, прочности, упругости, коэрцитивной силы, удельного электрического сопротивления и т. д.) по сравнению с отожженным состоянием. В частности, закалка и старение широко используются для упрочнения мартенситно-стареющих сталей, высокопрочных алюминиевых сплавов, пружинных бронз и др. дисперсионно-твердеющих сплавов.

Несоблюдение технологических режимов при термообработке может привести к неисправимому или исправимому браку изготавливаемых деталей. Наиболее распространенными пороками термообработки стали, возникающими в результате неправильного режима нагрева и выдержки, являются:

Обезуглероживание, т.е. выгорание углерода из поверхностного слоя детали в результате взаимодействия с атмосферным кислородом. Брак может быть устранен специальной термообработкой в науглероживающей атмосфере или механическим срезанием поверхностного слоя металла, если это позволяют сделать припуски на заготовке.

Недогрев – дефект, образующийся при нагреве стали до температуры ниже критической, что приводит к недостаточной прочности, твердости или пластичности. Этот дефект устраняется отжигом или нормализацией с последующей повторной термической обработкой.

Перегрев – дефект, являющийся следствием нагрева стали до температуры намного выше критической или чрезмерно большой выдержки при высокой температуре. Перегрев приводит к интенсивному росте зерен, что ухудшает все механические свойства. Очень сильный перегрев может привести к образованию крупноигольчатой (пластинчатой), так называемой видманштеттовой структуры [43]. Крупнозернистая и видманштеттова структуры могут быть исправлены путем рекристаллизационного отжига. При закалке из-за перегрева получается крупноигольчатый мартенсит (с крупнозернистой структурой в изломе), механические свойства которого заметно ниже мелкоигольчатого. Перегретую сталь отжигают и вновь подвергают закалке.

Пережог возникает, если сталь нагревают в окислительной атмосфере (на воздухе) до температуры, близкой к началу плавления. Пережженное изделие – очень хрупкое, т.к. оно по границам зерен окислено и, нередко, имеет оплавленные кромки. Пережог – неисправимый брак, который не может быть исправлен другими видами обработки.

Кроме этого, можно выделить специфические пороки, возникающие при закалке сталей:

Недостаточная твердость получается в результате недогрева или недостаточно быстрого охлаждения детали при закалке. Причину этого дефекта можно легко установить по микроструктуре стали. Так, если структура закаленной конструкционной стали содержит кроме мартенсита феррит, то недостаточная твердость является следствием недогрева. Если же в стали после закалки наряду с мартенситом имеется троостит, значит охлаждение было недостаточно быстрым. Этот дефект исправляется повторной, правильной закалкой.

Пятнистая закалка возникает в результате неравномерного воздействия охлаждающей среды; она связана с наличием окалины или загрязнений, недостаточным прогревом, недостаточно интенсивным или неравномерным охлаждением. В некоторых случаях пятнистая закалка является следствием анормальной структуры стали, характеризующейся наличием крупных зерен феррита.

Поводка, коробление и образование трещин – наиболее распространенные дефекты, являющиеся следствием возникновения в деталях больших внутренних напряжений, связанных с изменением их объема при закалке. Различают две причины возникновения напряжений – термические напряжения появляются вследствие обычного уменьшения объема тел при охлаждении; структурные напряжения возникают как следствие превращения аустенита. Известно, что переход аустенита в продукты его распада сопровождается увеличением объема; наиболее значительно это увеличение объема при превращении аустенита в мартенсит. Поскольку структурные превращения в различных участках закаливаемого изделия совершаются не одновременно и в результате закалки нередко возникает неодинаковая по сечению структура, то создающиеся при закалке напряжения распределяются также неравномерно, что и приводит к явлениям поводки, коробления и даже растрескивания, когда внутренние напряжения превышают предел прочности стали.

Возникновению опасных внутренних напряжений способствуют неблагоприятная форма изделия, резкие переходы по толщине, острые надрезы, канавки и др. Следует иметь в виду, что иногда закалочные трещины появляются значительное время спустя после закалки детали. Поэтому отпуск рекомендуется производить сразу после закалки.

Поводка после закалки вызывает необходимость правки, при которой создаются дополнительные напряжения. Все это также может привести к образованию трещин.

Остаточные напряжения, возникающие при закалке, могут быть причиной ряда отрицательных явлений при дальнейшей технологической обработке и эксплуатации изделий. Так, например, при обработке резанием и снятии верхних слоев, сдерживающих проявление внутренних напряжений, обрабатываемые изделия начинают деформироваться, чем нарушаются нормальные условия обработки. Перераспределение остаточных напряжений при эксплуатации может, например, вызвать деформацию вала, которая нарушит соосность и приведет к ускоренному износу шеек вала и подшипников.

Дефекты и брак при термической обработке;

При термической обработке могут возникнуть дефек­ты, связанные как с режимом и технологией ее прове­дения, так и с особенностями конструкции изделия. Одни виды дефектов неисправимы (трещины, пережог), другие можно устранить последующими операциями механической или термической обработки.

При отжиге и нормализациимогут появиться следую­щие дефекты:

—коррозия — окисление металла при взаимодей­ствии поверхности стальных деталей с печными газами. При этом образуется окалина, поврежда­ется поверхность детали, что затрудняет обработ­ку металла режущим инструментом. Окалину уда­ляют травлением в растворе серной кислоты, очисткой в дробеструйных установках или галто­вочных барабанах;

—обезуглероживание — выгорание углерода с поверх­ности детали, происходит при окислении стали.Приводит к резкому снижению прочности, может
вызвать образование закалочных трещин и короб­ление. Для предохранения деталей от окисления и обезуглероживания при отжиге, нормализации и
закалке в рабочее пространство печи вводят безо­кислительные (защитные) газы;

—перегрев — образование крупнозернистой структу­ры стали при нагреве выше определенных темпе­ратур и длительной выдержке. Перегрев ведет к
понижению пластичности, образованию трещин
при закалке. Исправляется повторным отжигом
или нормализацией;

—пережог может возникнуть в результате нагрева
при еще более высоких температурах и длительной
выдержке металла при высокой температуре в
окислительной атмосфере печи. Пережог сопро­вождается окислением и частичным оплавлением границ зерен. Металл становится хрупким. Пережог является неисправимым браком.

В процессе закалкимогут возникнуть следующие де­фекты:

—закалочные трещины (наружные или внутренние)
образуются вследствие высоких внутренних на­пряжений и являются неисправимым браком. Тре­щины возникают при неправильном нагреве (пе­регреве) и большой скорости охлаждения деталей,
а также если в изделии имеются резкие переходы от тонких сечений к толстым, выступы, заострен­ные углы и т. п.;

—деформация — изменение формы и размеров изде­лия, происходит в результате внутренних напряже­ний, вызванных неравномерным охлаждением;

—коробление — несимметричная деформация изде­лий. Коробление может происходить вследствие причин, вызывающих деформацию, а также при неправильном положении детали при погружении ее в закалочную среду;

—мягкие пятна — участки на поверхности изделия с пониженной твердостью. Образуются в местах, где имелись окалина, загрязнения, участки с обезуглероженной поверхностью, а также при недоста­точно быстром движении деталей в закалочной среде;

—низкая твердость изделия является следствием недогрева, недостаточной выдержки или недостаточ­но быстрого охлаждения в закалочной среде. Для
исправления такого дефекта деталь подвергают
высокому отпуску и повторной закалке;

—перегрев и недогрев под закалку приводят к сниже­нию механических свойств. Исправляют эти де­фекты отжигом, после которого снова проводят
закалку;

—окисление и обезуглероживание поверхности изде­лия предупреждается строгим соблюдением режи­ма термической обработки и нагревом в среде нейтральных газов (азот, аргон)

Контрольные вопросы

1. Что называется отжигом стали ?

2. Что называется закалкой сталей ?

3. Назовите способы закалки сталей.

4. Что называется отпуском стали?

5. В чем заключается термомеханическая обработка стали?

6. Какие свойства обеспечивает поверхностная закал­ка сталей?

7. Назовите виды химико-термической обработки сталей.

8. Какие виды брака изделий могут возникнуть в ре­зультате нарушения технологии термической обра­ботки сталей?

Раздел 3. КОНСТРУКЦИОНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Тест по теме “Дефекты и брак при термической обработке”

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Помогает проект «Инфоурок»

Тест «Дефекты и брак при термообработке» Вариант 1

Какой из ниже перечисленных дефектов является неисправимым браком?

Как называется выгорание углерода с поверхности стали?

Для удаления чего применяют операции: травление в растворе серной кислоты, очисткой в дробеструйных установках или галтовочных барабанах?

Какой дефект образуется в процессе закалки?

А) деформация

Какой дефект изображен на картинке?

В) закалочные трещины

Какой дефект образуется в местах, где имелись окалина, загрязнения, участки с обезуглероженной поверхностью, а также при недостаточно быстром движении деталей в закалочной среде?

В) закалочные трещины

Какой дефект влечет за собой образование крупнозернистой структуры стали при нагреве выше определенных температур и длительной выдержке?

Какой дефект влечет несимметричное деформирование изделия?

Какой дефект влечет изменение формы и размеров изделия, происходящее в результате внутренних напряжений, вызванных неравномерным охлаждением?

В) деформация

Какой дефект изображен на картинке?

В следствии чего происходит образование крупнозернистой структуры стали при нагреве выше определенных температур и длительной выдержке?

Какой дефект исправляется повторным отжигом или нормализацией?

Что образуется вследствие высоких внутренних напряжений и является неисправимым браком?

В) закалочные трещины

С ) изменение структуры стали

Как называются участки на поверхности с пониженной твердостью?

В) закалочные трещины

С ) изменение структуры стали

Следствием чего является низкая твердость при закалке стали?

А) пережога, недостаточной выдержки или недостаточно медленного охлаждения в закалочной среде

В) перегрева, достаточной выдержки или медленного охлаждения в закалочной среде

С ) недогрева, недостаточной выдержки или недостаточно быстрого охлаждения в закалочной среде

Какой дефект может появится вследствие причин, вызывающих деформацию, а также при неправильном положении детали при погружении ее в закалочную среду?

Какой дефект может появится в местах, где имелись окалина, загрязнения, участки с обезуглероженной поверхностью, а также при недостаточно быстром движении деталей в закалочной среде?

В) закалочные трещины

С ) изменение структуры стали

Какой дефект изображен на картинке?

В) закалочные трещины

Для исправления какого дефекта деталь подвергают высокому отпуску и повторной закалке?

В) низкая твердость

Какой дефект поверхности изделия при закалке предупреждается строгим соблюдением режима термической обработки и нагревом в среде нейтральных газов (азот, аргон)?

А) обезуглероживание и окисление

В) перегрев и пережог

С ) перегрев и недогрев

Тест «Дефекты и брак при термообработке» Вариант 2

Какой дефект может появится вследствие причин, вызывающих деформацию, а также при неправильном положении детали при погружении ее в закалочную среду?

Какой дефект может появится в местах, где имелись окалина, загрязнения, участки с обезуглероженной поверхностью, а также при недостаточно быстром движении деталей в закалочной среде?

В) закалочные трещины

С ) изменение структуры стали

Какой дефект изображен на картинке?

В) закалочные трещины

Для исправления какого дефекта деталь подвергают высокому отпуску и повторной закалке?

В) низкая твердость

Какой дефект поверхности изделия при закалке предупреждается строгим соблюдением режима термической обработки и нагревом в среде нейтральных газов (азот, аргон)?

А) обезуглероживание и окисление

В) перегрев и пережог

С ) перегрев и недогрев

Какой дефект образуется в местах, где имелись окалина, загрязнения, участки с обезуглероженной поверхностью, а также при недостаточно быстром движении деталей в закалочной среде?

В) закалочные трещины

Какой дефект влечет за собой образование крупнозернистой структуры стали при нагреве выше определенных температур и длительной выдержке?

Какой дефект влечет несимметричное деформирование изделия?

Какой дефект влечет изменение формы и размеров изделия, происходящее в результате внутренних напряжений, вызванных неравномерным охлаждением?

В) деформация

Какой дефект изображен на картинке?

В следствии чего происходит образование крупнозернистой структуры стали при нагреве выше определенных температур и длительной выдержке?

Какой дефект исправляется повторным отжигом или нормализацией?

Что образуется вследствие высоких внутренних напряжений и является неисправимым браком?

В) закалочные трещины

С ) изменение структуры стали

Как называются участки на поверхности с пониженной твердостью?

В) закалочные трещины

С ) изменение структуры стали

Следствием чего является низкая твердость при закалке стали?

А) пережога, недостаточной выдержки или недостаточно медленного охлаждения в закалочной среде

В) перегрева, достаточной выдержки или медленного охлаждения в закалочной среде

С ) недогрева, недостаточной выдержки или недостаточно быстрого охлаждения в закалочной среде

Какой из ниже перечисленных дефектов является неисправимым браком?

Как называется выгорание углерода с поверхности стали?

Для удаления чего применяют операции: травление в растворе серной кислоты, очисткой в дробеструйных установках или галтовочных барабанах?

Какой дефект образуется в процессе закалки?

Какой дефект изображен на картинке?

В) закалочные трещины

Ключ к тесту «Дефекты и брак при термообработке»:

Бесплатный
Дистанционный конкурс “Стоп коронавирус”

• Широкова Кристина Геннадьевна
• Написать
• 240
• 15.04.2019

Номер материала: ДБ-554533

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

• 15.04.2019
• 110

• 15.04.2019
• 212

• 15.04.2019
• 150

• 15.04.2019
• 117

• 15.04.2019
• 100

• 15.04.2019
• 129

• 15.04.2019
• 61

• 15.04.2019
• 98

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Виды брака. Контроль качества термической обработки. Способы предупреждения и устранения брака.

Дефекты при предварительной термической обработке.

При нормализации стали могут появиться исправимые и неисправимые дефекты, наиболее распространенными из которых являются:

1. Окисление (окалинообразование) и обезуглероживание,

2. Недогрев, перегрев и пережог стали. При нагреве в пламенных печах поверхность стальных деталей взаимодействует с печными газами. В результате металл окисляется и на деталях образуется окалина — химическое соединение металла с кислородом. С повышени­ем температуры и увеличением времени выдержки окисление резко возрастает. Образование окалины не только вызывает угар (потерю) металла на окалину, но и повреждает поверхность в деталей. Поверхность стали под окалиной получается разъеденной и неровной, что затрудняет и обработку металла режущим инструментом. Окалину с поверхности деталей удаляют травлением в растворе серной кислоты в воде, очисткой в дробеструйных установках.

Обезуглероживание, т. е. выгорание углерода с поверхности деталей, происходит при окислении стали. Обезуглероживание резко снижает прочностные свойства конструкционной стали. Кроме того, обезуглероживание поверхно­сти может вызвать образование закалочных тре­щин и коробление (поводку детали).Для предохранения деталей от окисления, а следовательно, и от обезуглероживания при нормализации и закалке применяют безокислительные (защитные) газы, которые вво­дят в рабочее пространство печи.

При слишком высокой температуре нормализации, а также при очень длительной выдержке в области высоких температур можно получить перегрев стали, который выражается в росте зерна и образовании крупнокристаллического излома. Перегретая сталь имеет низкие механические свойства (низкую прочность и вязкость) и большую склонность к закалочным трещинам при последующей закалке. Перегрев стали можно исправить правильным отжигом или нормализацией. При длительном нагреве стали в области высокой температуры в окислительной среде наступает пережог стали, который выражается в оплавлении поверхности стальных изделий и окислении металла по границам зерен. Пережженную сталь исправить термической обработкой невозможно.

Дефекты при закалке стали.

В процессе нагрева под закалку и при закалке могут появляться следующие дефекты: трещины, деформация и коробление, обезуглероживание, мягкие пятна и низкая твердость.

Закалочные трещины – это неиспра­вимый брак, образующийся в процессе термиче­ской обработки. Они являются следствием воз­никновения больших внутренних напряжений. В штампах крупных размеров закалочные трещи­ны могут появляться даже при закалке в масле. Поэтому штампы целесообразно охлаждать до 150 – 200°С с быстрым последующим отпуском. Закалочные трещины, обычно расположен­ные в углах деталей или инструмента, имеют дугообразный или извилистый вид. Трещины возникают при неправильном на­греве (перегреве) и большой скорости охлаж­дения в деталях, конструкция которых имеет резкие переходы поверхностей, грубые риски, оставшиеся после механической обработки, ост­рые углы, тонкие стенки и т д.

Деформация и коробление деталей происходят в результате неравномер-

ных структурных и связанных с ними объемных пре­вращений, обусловливающих возникновение внутренних напряжений в металле при нагреве и охлаждении.

Внутренние напряжения при закалке стали возникают вследствие неравномерного охлаждения поверхности и сердцевины (эти напряжения называют тепловыми), увеличения объема и неоднородности протекания мартенситного превращения по объему изделия. Напряжения, вызываемые этим превращением, называют структурными (или фазовыми). Неодинаковое распределение температур по сечению изделия при быстром охлаждении сопровождается и неравномерным изменением объема. Поверхностные слои сжимаются быстрее, чем внутренние. Однако сжатию поверхностных слоев препятствуют внутренние слои. Это приводит к тому, что в поверхностных слоях образуются временные растягивающие, а во внутренних слоях сжимающие напряжения. После того как поверхность охладителя и изменение объема прекратится, сердцевина еще будет испытывать тепловое сжатие. Вследствие этого напряжения начнут уменьшаться и в некоторый момент произойдет изменение знака напряжений на поверхности и в сердцевине. После окончательного охлаждения на поверхности получаются остаточные напряжения сжатия, а в сердцевине – растяжения (рисунок 9, а). Появление остаточных напряжений является результатом того, что временные напряжения вызывают не только упругую, но также в той или иной степени неодновременную и неодинаковую пластическую деформацию

мартенсит в первую очередь образуется на поверхности, где точка М_н будет достигнута раньше, чем в сердцевине. Так как превращение аустенит → мартенсит сопровождается увеличением объема, то это приводит к образованию на поверхности временных сжимающих напряжений, а во внутренних слоях – растягивающих. По мере развития превращения знак напряжений на поверхности и в сердцевине меняется.

Структурные напряжения относительно тепловых изменяются в обратном порядке. В результате образуются остаточные напряжения растяжения, а в сердцевине – сжатия (рисунок 9, б). Эти остаточные напряжения так же, как и тепловые, возникают в результате появления под действием временных напряжений не только упругой, но и неодинаковой по сечению остаточной деформации.

При закалке стали одновременно возникают как тепловые, так и структурные напряжения, которые суммируются (рисунок 9, в). В данной схеме тепловые напряжения превышают структурные, поэтому на поверхности образовались сжимающие напряжения. Однако в зависимости от соотношения между тепловыми и структурными напряжениями могут получиться различные эпюры суммарных напряжений, а в поверхностных слоях напряжения могут иметь разный знак и различную величину. Во многих случаях величина фазовых напряжений больше, чем тепловых.

Остаточные напряжения, полученные после закалки, не характеризуют напряжения, возникающие при охлаждении (нагреве) стали. Остаточные напряжения всегда меньше временных напряжений, образовавшихся в процессе охлаждения. Если величина напряжений превышает сопротивление отрыву и металл мало пластичен, то напряжения не могут быть уменьшены пластической деформацией. В такой ситуации образуются трещины. Наиболее опасны при этом растягивающие напряжения на поверхности, которые, способствуя образованию трещин, снижают предел выносливости стали.

Растягивающие напряжения возникают в основном вследствие структурных напряжений, которые стараются уменьшить. Структурные напряжения тем больше: чем выше температура закалки и скорость охлаждения в интервале температур М_н и М_к. Для снижения структурных напряжений скорость охлаждения ниже М_н нужно замедлять и избегать перегрева стали.

При погружении деталей и инструмента в закалочную среду надо учитывать их форму и размеры. Детали, имеющие толстые и тонкие части, погружают в закалочную среду сначала толстой частью, длинные детали (штоки, про­тяжки, сверла, метчики и т. д.) опускают в стро­го вертикальном положении, а тонкие плоские (диски, отрезные фрезы, пластинки и др.) — ребром.

Таблица 4 – Виды брака, его причин возникновения и меры предупреждения.

Контроль качества термической обработки.

Вцикле производственного процесса изготовления деталей термическая обработка часто является последней опера­цией, меняющей качество выпускаемой продукции, поэтому организация надлежащего контроля качества продукции в термическом цехе имеет важное значение. Разработан ряд комплексных систем организации управления качеством продукции, связывающих технические и эконо­мические мероприятия (ГОСТ 15.895—77). При их внедре­нии значительно сокращаются потери от брака, повышает­ся качество продукции, увеличивается количество изделий, аттестуемых знаком качества, снижается стоимость обра­батываемых изделий. Основными документами управления качеством являются требования ГОСТ, ОСТ, а для новых видов продукции, на которые нет стандартов, — техниче­ские условия (ТУ), заключаемые между поставщиком и потребителем. С целью повышения качества выпускаемой продукции и усиления ее конкурентоспособности на международном рынке вводится Государственная приемка про­дукции. В термическом цехе осуществляется текущий контроль качества продукции, который сводится к определению твер­дости, структуры и обнаружению наружных и внутренних дефектов. Проверка механических свойств деталей, техно­логических свойств сплавов, химический и подробный металлографический контроль сосредотачиваются в централь­ной заводской лаборатории (ЦЗЛ).

Наибольшее применение получили методы измерения твердости путем вдавливания более твердых тел, заключающиеся во вдавливании под большой нагрузкой стакана из более твердого материала. Геометрические характеристики отпечатка (площадь, глубина) и используемая нагрузка являются исходными для определения твердости металлов.

Измерение твердости по Бринеллю (ГОСТ 9012-73) заключается во вдавливании в испытываемый образец индентора в виде стального шарика определенного диаметра под действием заданной нагрузки Р в течение определенного времени, получении отпечатка диаметром и определении значения твердости НВ, как отношения приложенной нагрузки Р,Н, к площади сферической поверхности (шарового сегмента) отпечатка.

Для измерения твердости по Бринеллю применяют специальные приборы: прессы электромеханического и гидравлического действия.

Измерение твердости по Роквеллу (ГОСТ 9013-59) заключается во вдавливании в испытываемый образец индентора в виде алмазного (твердосплавного) конуса или стального шарика диаметром 1,588 мм под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок – предварительной и основной.

Измерение твердости по Виккерсу (ГОСТ 2999-75) заключается во вдавливании в испытываемый образец индентора в виде четырехгран­ной алмазной пирамиды с углом U = 136° при вершине между противо­положными гранями под действием нагрузки Р в течение определенного времени (обычно 10-15 с для черных и 30с для цветных металлов), получении четырехгранного отпечатка и определении значения твер­дости HV, как отношения приложенной нагрузки Р, Н к площади пор­ченного отпечатка F, мм . Для измерения твердос­ти по Виккерсу применяют спе­циальные приборы – прессы электромеханического и гидравлического действия.

Визуальный метод контроля. Глаз человека исторически являлся основным контрольным прибором в дефектоскопии. Глазом контролируют исходные мате­риалы, полуфабрикаты, готовую продукцию, обнаруживают откло­нения формы и размеров, изъяны поверхности и другие дефекты. В процессе производства и эксплуатации такие дефекты как: остаточную деформацию, пористость поверхности, крупные трещины, подрезы, риски, надиры, следы наклёпа, раковины и т.д.

Для расширения возможностей глаза используют оптические приборы. Они увеличивают угловой размер объекта, при этом острота зрения и разрешающая способность глаза увеличиваются примерно во столько же раз, во сколько увеличивает оптический прибор. Это позволяет увидеть мелкие дефекты, невидимые невооружённым взглядом, или их детали. Однако при этом существенно сокращается поле зрения и глубина резкости, поэтому обычно используются оптические приборы с увеличением не более 20-30.

Визуальный контроль с использованием оптических прибо­ров называют визуально-оптическим.

Визуально-оптический контроль и визуальный осмотр- наи­более доступный и простой метод обнаружения поверхностных дефектов деталей.

Одним из распространенных является капиллярный метод. Этот метод неразрушающего контроля основан на капиллярном проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) в полости поверхностных и сквозных несплошностей материала объектов контроля и регистрации образующихся индикаторных следов визу­альным способом или с помощью преобразователя.

Капиллярный НК предназначен для обнаружения невидимых или слабовидимых невооруженным глазом поверхностных и сквозных дефектов в объектах контро­ля, определения их расположения, протяженности (для дефектов типа трещин) и ориентации по поверхности.

Этот вид контроля позволяет диагностировать объ­екты любых размеров и форм, изготовленные из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, кера­мики, а также других твердых неферромагнитных мате­риалов.

Капилляр, выходящий на поверхность объекта кон­троля только с одной стороны, называют поверхностной несплошностью, а соединяющий противоположные стенки объекта контроля, – сквозной. Если поверхностная и сквозная несплошности являются дефектами, то допус­кается применять

вместо них термины «поверхностный дефект» и «сквозной дефект».

Необходимым условием надежного выявления ка­пиллярным методом дефектов, имеющих выход на по­верхность объекта, является относительная их незагряз­ненность посторонними веществами, а также глубина распространения, значительно превышающая ширину их раскрытия (минимум 10/1).

Капиллярные методы подразделяют на основные, использующие капиллярные явления, и комбинированные.

Основные капиллярные методы контроля подразде­ляют в зависимости от типа проникающего вещества на следующие:

1. Метод проникающих растворов – жидкостный метод капиллярного неразрушающего контроля, осно­ванный на использовании в качестве проникающего ве­щества жидкого индикаторного раствора.

2. Метод фильтрующихся суспензий – жидкост­ный метод капиллярного неразрушающего контроля, ос­нованный на использовании в качестве жидкого прони­кающего вещества индикаторной суспензии, которая об­разует индикаторный рисунок из отфильтрованных час­тиц дисперсной фазы.

Капиллярные методы в зависимости от способа вы­явления индикаторного рисунка подразделяют на:

• люминесцентный, основанный на регистрации контраста люминесцирующего в длинноволновом ульт­рафиолетовом излучении видимого индикаторного ри­сунка на фоне поверхности объекта контроля;

• контрастный (цветной), основанный на регист­рации контраста цветного в видимом излучении индика­торного рисунка на фоне поверхности объекта контроля;

• люминесцентно-цветной, основанный на реги­страции контраста цветного или люминесцирующего индикаторного рисунка на фоне поверхности объекта контроля в видимом или длинноволновом ультрафиоле­товом излучении;

• яркостный, основанный на регистрации контра­ста в видимом излучении ахроматического рисунка на фоне поверхности объекта контроля.

В силу сложности реализации, высокой стоимости материалов, в ряде случаев – опасности материалов для здоровья персонала (методы с использованием ионизи­рующего излучения), вышеописанные комбинированные методы не нашли широкого применения в промышлен­ности и в основном известны как экспериментальные.