Магнитно-порошковый контроль (МПК)

Подробности
Категория: Лаборатория неразрушающего контроля

Магнитно-порошковый контроль (МПК)

 

Магнитно-порошковый метод (ГОСТ 21105-87) применяется только для контроля деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов. Используется для обнаружения поверхностных нарушений сплошности с шириной раскрытия у поверхности 0,001 мм, глубиной 0,01 мм и обнаружения сравнительно крупных подповерхностных дефектов, находящихся на глубине до 1,5-2,0 мм. Метод основан на использовании магнитного поля рассеяния, возникающего над дефектом при намагничивании изделия, в его основе лежит явление притяжения частиц магнитного порошка в местах выхода на поверхность контролируемой детали магнитного потока. Визуализация форм и размеров невидимых в обычных условиях дефектов обеспечивается благодаря скоплению магнитного порошка в области дефекта.

Возможность точного установления расположения концов усталостных трещин и обнаружение дефектов через слой немагнитного покрытия — это важное достоинство метода. Применяют магнитные суспензии, если на контролируемой поверхности толщина немагнитного покрытия составляет до 0,1 мм, и магнитный порошок во взвешенном состоянии — если свыше 0,1 мм.

Магнитными характеристиками материала контролируемого изделия, его формой и размерами, чистотой обработки поверхности, напряженностью намагничивающего поля, способами контроля, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, характеристиками применяемого порошка, способом нанесения порошка или суспензии, а также освещенностью контролируемого участка изделия определяется чувствительность метода.

Техника выполнения дефектации данным методом следующая:

для выявления дефектов деталь намагничивают;

на поверхность, подлежащую контролю, наносят ферромагнитные частицы, которые находятся во взвешенном состоянии (чаще всего в виде суспензий на основе воды, керосина, минеральных масел);

если на пути магнитного потока встречается препятствие в виде нарушения сплошности (дефект), то часть магнитных силовых линий выходит из металла. Там, где они выходят из металла и входят обратно, образуются локальные магнитные полюса N и S, обусловливающие локальное магнитное поле над дефектом (поле рассеяния). Поскольку это поле неоднородно, на попавшие в него магнитные частицы действуют силы, стремящиеся затянуть их в места наибольших концентраций магнитных силовых линий;

для намагничивания деталей используют постоянный и переменный токи, а также постоянные магниты.

Частицы скапливаются вблизи дефекта и в то же время намагничиваются полем рассеяния дефекта. Притягиваясь друг к другу, эти частицы создадут цепочечные структуры, ориентированные по магнитным силовым линиям поля дефекта. Как итог, над дефектом формируется валик из осевшего порошка. Ширина его существенно больше ширины дефекта.

При производстве контроля способом взвеси магнитный порошок распыляют в специальном устройстве и по шлангу подают на контролируемую поверхность. Вследствие высокой подвижности взвешенных в воздухе ферромагнитных частиц под воздействием магнитного поля и отсутствия значительного трения частиц порошка из-за вязкости жидкости чувствительность способа взвеси значительно выше, чем способа с применением магнитной суспензии. Наблюдается устойчивое обнаружение усталостных трещин под слоем краски толщиной 0,3—0,5 мм, естественно, при достаточном цветовом контрасте порошка с фоном (черный порошок, белая краска).

Различные порошки применяют в зависимости от поверхности контролируемой детали:

черный магнитный для деталей со светлой поверхностью;

магнитно-люминесцентный для деталей с темной поверхностью.

Следует покрывать белой нитроэмалью детали с темной поверхностью при отсутствии магнитно-люминесцентного порошка.

Железную окалину, получаемую при ковке и прокатке, а также стальные опилки, получаемые при шлифовании стальных изделий, допускается применять в качестве магнитного порошка. Их рекомендуется измельчать в шаровых мельницах и просеивать через сито, превращая в ферромагнитную пудру.

Керосино-масляные смеси с соотношением масла и керосина 1:1 при 50—60 г магнитного порошка на 1 л жидкости можно применять для приготовления магнитных суспензий. Допускается использование водных суспензий, например мыльно-водной с содерисанием в 1 л воды 5—6 г мыла, 1 г жидкого стекла и 50—100 г магнитного порошка. В табл. 33 представлены составы магнитных суспензий.