Магнитные порошки, суспензии, концентраты. Методы нанесения

магнитный порошок состоит из мелкоизмельченных ферромагнитных частиц, имеющих естественную окраску или прочно соединенных с цветными или люминесцентными красителями. Совмещая в себе функции первичного магнитного преобразователя и индикатора, он предопределяет технологию и эффективность МПК [7]. Магнитные порошки получают путем размола оксида железа в шаровых мельницах до частиц размером 0,1 – 60 мкм. Форма и размеры частиц, а также их магнитные свойства влияют на размер областей скопления порошка. Для получения контрастных магнитных индикаций порошки окрашивают. Наибольшее распространение при контроле светлых деталей получили черный магнитный порошок, представляющий измельченную окись-закись железа Fe₂O₄, и буровато-красный g-оксид железа (g-Fe₂O₃). Для контроля деталей с темной поверхностью используют светлые порошки с добавлением алюминиевой пудры либо люминесцентные порошки. Распространенный люминесцентный магнитный порошок содержит на 100 г g-оксида железа g-Fe₂O₃ 15 г люминофора светло-желтого цвета. Использование люминесцентных порошков эффективно только при ультрафиолетовом освещении. Для облегчения работы дефектоскопистов вместо порошков часто используют суспензии, в которых порошок взвешен в жидкой среде – воде, минеральных маслах, керосине. Водная магнитная суспензия кроме воды и порошка содержит антикоррозионные добавки. Кроме того, в суспензии вводят поверхностно-активные (антикоагулирующие) вещества, которые позволяют разбить крупные конгломераты (скопления частиц порошка) на более мелкие, что повышает выявляющую способность суспензии. Для приготовления суспензий выпускают также пасты – концентраты магнитной суспензии (КМС), которые необходимо только развести в некотором количестве дисперсионной среды (в воде или масле). Достоинством пасты является то, что порошок в ней хорошо растерт, находится в связанном состоянии, поэтому работать с ней значительно гигиеничнее, чем с порошком. В состав КМС входят все необходимые добавки, поэтому процесс приготовления суспензий упрощается.

Таким образом, магнитный порошок в МПК выполняет одновременно несколько функций: первичного чувствительного преобразователя (элемент 4 в схеме на рис. 23), усилителя – элемент 5 и индикатора – элемент 6.

Применяют нанесение порошка «сухим» методом, когда частицы находятся в воздухе и образуют воздушную взвесь, и «мокрым» методом, когда частицы взвешены в жидкости, образуя тем самым магнитную суспензию, и силы трения значительно уменьшаются. Применение сухого порошка предпочтительнее для литых деталей или грубообработанных. Мокрый метод эффективен для деталей с чистой поверхностью.

Магнитный порошок наносят с помощью пульверизатора, резиновой груши и сита тонким слоем зигзагообразно вдоль детали с шагом не более 30мм. Сам распылитель располагают на расстоянии 30-50мм от поверхности. Скопление порошка вблизи намагничивающего устройства следует сдувать с помощью резиновой груши, а на участки, оказавшиеся без порошка, следует посыпать порошок повторно. Магнитную суспензию наносят путем полива слабой струей, не смывающей осевшие над дефектами магнитные частицы; погруженные детали в емкость с суспензией; распыления суспензии из пульверизатора.

71.Способы магнитного дефектоскопирования: СПП и СОН. Различие по технологиям.

Магнитный контроль в зависимости от физико-химических свойств ОК, его формы и размеров, типа и расположения искомых дефектов, а также мощности намагничивающих устройств с точки зрения воздействия магнитного поля на ОК проводят способом приложенного магнитного поля (СПП) или способом остаточной намагниченности (СОН). Контроль в приложенном поле заключается в том, что деталь намагничивают и одновременно контролируют, при СОН ОК вначале намагничивают, затем устраняют намагничивающее поле и только после этого начинают контроль.

Например, при магнитопорошковом контроле технология СОН включает в себя следующие последовательные операции: подготовку детали, намагничивание, нанесение порошка (суспензии) после прекращения намагничивания, осмотр, разбраковку (расшифровку результатов), размагничивание и контроль размагниченности. При контроле СПП предусматриваются те же операции, но магнитный индикатор наносят перед намагничиванием или во время его. При этом индикаторные рисунки дефектов образуются в процессе намагничивания. Сначала прекращают нанесение индикатора на объект, за-тем – намагничивание. Осмотр контролируемой поверхности проводят при намагничивании и (или) после его прекращения.

При контроле СПП достигаются высокие значения намагниченности деталей, вплоть до насыщения, и, следовательно, тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля рассеяния над дефектами. Это повышает выявляемость дефектов данным способом, но не всегда. Сильное магнитное поле, действующее на ОК, воздействует также и на первичный магнитный преобразователь, создавая мощную помеху, что затрудняет контроль. Например, при МПК на деталях, изготовленных из сталей с выраженной текстурой, с литой или грубообработанной поверхностью, порошок осаждается по волокнам металла, в местах структурной неоднородности, по следам обработки инструментами, что снижает чувствительность контроля.

В СПП контролируют объекты из материалов с малой индукцией насыщения – детали из магнитомягких, малоуглеродистых сталей, обладающих значениями В_r менее 0,6 Тл и коэрцитивной силы Н_с менее 800 А/м. Например, оси колесных пар, детали автосцепки и тормозной системы и др. дефектоскопируют в приложенном переменном магнитном поле при продольном намагничивании магнитопорошковым методом. Явление поверхностного эффекта, проявляющееся при этом, способствует лучшему выявлению поверхностных трещин: магнитный поток концентрируется в поверхностном слое металла, увеличивая магнитное поле рассеяния над дефектом. Сложности возникают при контроле коротких деталей, например стопорных планок, гаек, клиньев, когда появляется размагничивающее поле, нарушающее параллельность магнитных линий и ухудшающее условие обнаружения дефектов.

Контроль СОН применяют для деталей из термически обработанных конструкционных сталей. Магнитные свойства этих металлов должны характеризоваться значениями: В_r > (0,6 – 0,8) Тл, Н_с > (800 – 1000) А/м. СОН используется для обнаружения трещин в роликах и кольцах буксовых подшипников магнитопорошковым методом, в боковых рамах и надрессорных балках – феррозондовым. Из-за меньших значений индукции чувствительность этого способа меньше, но здесь исключено мешающее влияние намагничивающего поля, что частично компенсирует потерю чувствительности. Контроль СОН дает следующие преимущества: возможность установки детали в любое положение для выбора лучшего освещения и удобного осмотра; нанесение суспензии как путем полива, так и окунанием в ванне с суспензией одновременно ряда деталей не только непосредственно за операцией намагничивания, но и спустя несколько часов; меньшую вероятность появления ложных отложений порошка в местах грубой обработки поверхности, наклепа, по рискам и т. п.; простоту расшифровки результатов контроля; возможность контроля в условиях, когда отсутствуют источники питания электромагнитов; улучшение безопасности труда. Все это свидетельствует о более высокой технологичности СОН.

Способ контроля выбирают в зависимости от магнитных свойств материала проверяемого объекта. Для этого выполняют следующие операции: определяют марку материала проверяемого объекта, используя техническую документацию на его изготовление; вычисляют значение коэрцитивной силы Н_с и остаточной индукции В_r материала объекта, используя соответствующие справочники по магнитным свойствам сталей; исходя из положения точки с координатами Н_с и В_r (рис. 32) делают заключение о возможности применения того или иного способа контроля, руководствуясь следующим: если на графике точка (Н_с, В_r) расположена выше кривой, то возможен контроль объекта как СОН, так и СПП, если точка (Н_с, В_r) расположена ниже кривой, то рекомендуется контроль СПП.