УДК 620.111.3

Голофеева Марина Александровна

Одесский национальный политехнический университет

Применение стандартных образцов при акустическом методе контроля синтеграновых изделий

В настоящее время широко используются композиционные материалы на основе эпоксидных смол. Это обусловлено их уникальными физико-механическими свойствами, а именно: высокой прочностью, износостойкостью, повышенной виброустойчивостью и т.д. К таким материалам относится синтегран – высоконаполненный композиционный материал на основе эпоксидного связующего, наполнителей в виде щебня трех-четырех фракций и мелкодисперсного порошка из высокопрочных гранитов. В основном, этот материал предназначен для замены чугунного литья и блоков натурального гранита, используемых для изготовления базовых деталей станков, машин и приборов.

Особое значение в решении проблемы обеспечения качества деталей, изготовленных из рассматриваемого материала, имеют эффективные методы и средства контроля. На наш взгляд наиболее удобным для контроля композиционных полимерных материалов являются акустические методы, поскольку они отличаются более высокими эксплуатационными характеристиками, такими как пороговая чувствительность, разрешающая способность, точность определения контура дефекта, кривизна контролируемой поверхности и пр.

Для ряда областей измерений чрезвычайно перспективным средством повышения эффективности поверочных работ является применение стандартных образцов. В случае ультразвукового контроля стандартный образец – это твердосплавное тело, предназначенное для хранения и воспроизведения значений физических величин (геометрических размеров, скорости звука, затухания), используемых для проверки или настройки параметров дефектоскопа и преобразователей.

По своему назначению стандартные образцы исполняют роль мер, однако в отличие от "классических" мер они имеют ряд особенностей. Например, образцы воспроизводят значения физических величин, характеризующих состав или свойства именно того материала (вещества), из которого они изготовлены. Стандартные образцы, как правило, не являются изделиями, они реализованы обычно в виде части или порции однородного вещества (материала), причем эта часть является полноценным носителем воспроизводимой единицы физической величины. Эта особенность образцов отражена в требованиях к их однородности по составу и свойствам. Однородность материала, из которого сделан стандартный образец, имеет принципиальное значение, в то время как для меры такая характеристика часто является второстепенной. Учитывая развитую структуру синтеграна, следует особое внимание уделить равномерности распределения фракций по всему объему материала стандартного образца.

Необходимо также отметить что, стандартные образцы в отличие от мер характеризуются значительным влиянием неинформативных параметров (примесей, структуры материала и др.). При использовании стандартных образцов во время исследовании синтеграна акустическими методами следует учитывать функции влияния таких параметров.

Рассмотрим требования, предъявляемые к стандартным образцам [1]:

1. Однотипность акустических свойств (затухания, скорости ультразвуковых колебаний) стандартного образца и изделия из исследуемого материала. Они считаются однотипными по затуханию, если средняя амплитуда донных сигналов в контролируемых изделиях ниже донных сигналов в стандартных образцах не более чем на 2 дБ (при равных толщинах), или не превышает их не более чем на 4 дБ. По скорости УЗ колебаний объект исследования и стандартный образец считаются однотипными, если скорости отличаются не более чем на ±3%.

2. Отсутствие в материале стандартного образца естественных несплошностей, выявляемых при поисковой чувствительности, заданной для исследуемого материала. Учитывая сложность структуры синтеграна, разработке способов выполнения данного требования необходимо уделить особое внимание.

3. Поверхности ввода ультразвуковых волн в стандартный образец и в исследуемое изделие должны быть обработаны одинаковым способом и иметь одинаковую шероховатость.

4. Расстояние между отражателями, а также отражателей от боковых стенок должны быть такими, чтобы исключить их взаимное предусмотренное влияние друг на друга.

5. Каждый образец должен иметь маркировку с регистрационным номером и паспорт, куда заносятся результаты аттестации и поверок.

Отметим, что применение стандартных образцов должно осуществляться в соответствии с требованиями нормативно-технических документов на методы измерений, испытаний, контроля, поверки и градуировки средств измерений, а также аттестованных методик выполнения измерений.

Литература:

1. Кретов Е.Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении / Е.Ф. Кретов. – Санкт-Петербург: Издательство «Радиоавионика», 1995. – 327 с.