ГОСТ Р 54487-2011

ГОСТ Р 54487-2011 Контроль неруйнівний. Визначає газову пористість ливарних алюмінієвих сплавів акустичним методом. Загальні вимоги

ГОСТ Р 54487-2011

Група Т59

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

КОНТРОЛЬ НЕРОЗРУШУЮЧИЙ

Визначення газової пористості ливарних алюмінієвих сплавів акустичним методом

ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ

Non-destructive testing. Визначення gas porosity в aluminium casting alloys by ultrasound. General requirements

ГКС 77.040.10*
_______________
* В ІКС 9-2012 ГОСТ Р 54487-2011 наводиться з ГКС 77.040.20. -
- Примітка виробника бази даних.

Дата введення 2012-12-01

Передмова

Цілі та принципи стандартизації в Російській Федерації встановлені Федеральним законом від 27 грудня 2002 р. N 184-ФЗ «Про технічне регулювання», а правила застосування національних стандартів Російської Федерації - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизація в Російській Федерації. Основні положення"

Відомості про стандарт

1 РОЗРОБЛЕН Автономною некомерційною організацією «Науково-дослідний центр контролю та діагностики технічних систем» (АНО «НДЦ КД»)

2 ВНЕСЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 132 "Технічна діагностика"

3 ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 9 листопада 2011 р. N 521-ст

4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Інформація про зміни до цього стандарту публікується в інформаційному покажчику «Національні стандарти», що щорічно видається, а текст змін і поправок — у щомісячно видаваних інформаційних покажчиках «Національні стандарти». У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковане у щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». Відповідна інформація, повідомлення та тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет

Вступ

Газова пористість одна із часто виявлених видів шлюбу литих заготовок. Тонкі раковини чи пори у металі викликаються виділенням поглинених ним газів у процесі затвердіння металу.

Пори є об'ємними внутрішніми дефектами. Вони можуть погіршувати характеристики металу, наприклад, знижувати міцність, зменшувати пластичність, погіршувати штампування та інші найважливіші споживчі характеристики.

Візуальний метод визначення газової пористості, що застосовується в даний час, будучи досить трудомістким, призначений для контролю зразків, вирізаних з чушок або виливків, і не застосовується для готових виробів. Крім того, візуальний метод не дає уявлення про характеристики пір, розподілені за обсягом досліджуваного матеріалу.

В останні роки активно розробляються апаратура та методи неруйнівного акустичного контролю для визначення параметрів структури та фізико-механічних характеристик конструкційних матеріалів. Факт залежності коефіцієнта згасання ультразвуку від величини пористості надійно встановлений і ширше використовується в інженерній практиці [1, 2].

Цей стандарт розроблено з метою забезпечення методичної основи застосування акустичного методу для експрес-визначення газової пористості алюмінієвих ливарних сплавів як зразків, так і елементів конструкцій.

1 Область застосування

Цей стандарт поширюється на акустичний ехо-метод визначення газової пористості зразків та елементів конструкцій, що виготовляються з ливарних алюмінієвих сплавів (з чушок або виливків) та мають дві плоско-паралельні поверхні у точці вимірювань.

Стандарт встановлює основні вимоги до порядку визначення усередненої по товщині матеріалу та площі ультразвукового пучка газової пористості з використанням об'ємних ультразвукових хвиль, що поширюються на товщину матеріалу зразка або елемента конструкції. Метод, що встановлюється стандартом, може бути застосований як при лабораторних дослідженнях, так і в умовах експлуатації технічних об'єктів різного призначення.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі стандарти:

ГОСТ 12.1.001-89 Система стандартів безпеки праці. Ультразвук. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартів безпеки праці. Пожежна безпека. Загальні вимоги

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартів безпеки праці. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони

ГОСТ 12.1.019-2009* Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Загальні вимоги та номенклатура видів захисту
______________
* Ймовірно помилка оригіналу. Слід читати: ДЕРЖСТАНДАРТ Р 12.1.019-2009, тут і далі за текстом. - Примітка виробника бази даних.

ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартів безпеки праці. Електробезпека. Гранично допустимі значення напруги дотику та струмів

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартів безпеки праці. Устаткування виробниче. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 12.2.013-91* Система стандартів безпеки праці. Машини електричні ручні. Загальні вимоги безпеки та методи випробувань
______________
* Ймовірно помилка оригіналу. Слід читати: ГОСТ 12.2.013.0-91. - Примітка виробника бази даних.

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартів безпеки праці. Процеси виробничі. Загальні вимоги безпеки

ГОСТ 32-74 Олії турбінні. Технічні умови

ГОСТ 1583-93 Алюмінієві сплави ливарні. Технічні умови

ГОСТ 2768-84 Ацетон технічний. Технічні умови

ГОСТ 2789-73 Шорсткість поверхні. Параметри та характеристики

ГОСТ 6259-75 Реактиви. Гліцерин. Технічні умови

ГОСТ 17299-78 Спирт етиловий технічний. Технічні умови

ГОСТ 26266-90 Контроль неруйнівний. Перетворювачі ультразвукові. Загальні технічні вимоги

Примітка — При користуванні цим стандартом доцільно перевірити дію стандартів посилань в інформаційній системі загального користування — на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет або за щорічно видається інформаційному покажчику «Національні стандарти», опублікованому станом на 1 січня , та за відповідними інформаційними покажчиками, що щомісяця видаються, опублікованими в поточному році. Якщо стандарт посилається (змінений), то при користуванні цим стандартом слід керуватися замінним (зміненим) стандартом. Якщо стандарт зв'язку скасовано без заміни, то положення, в якому дано посилання на нього, застосовується в частині, що не зачіпає це посилання.

3 Позначення та скорочення

3.1 У цьому стандарті застосовані такі позначення.

3.2 У цьому стандарті застосовано такі скорочення.

ДП - газова пористість;

ПЕП - п'єзоелектричний перетворювач;

ОК - об'єкт контролю;

СІ – засіб вимірювань.

4 Загальні положення

4.1 Метод заснований на використанні залежності між коефіцієнтом загасання ультразвукових хвиль та балом ГП лінійних алюмінієвих сплавів.

4.2 Вплив Г. П. на частотну залежність коефіцієнта згасання ультразвуку дозволяє використовувати досить просту методологію акустичних вимірювань, що забезпечує можливість експрес-визначення середнього балу ДП в діапазоні від 1 до 5 балів за ГОСТ 1583 з похибкою не більше 1 бала.

4.3 У методі застосовують ручне ультразвукове ехо-імпульсне контактне прозвучування за допомогою суміщених або роздільно-суміщених ПЕП за ГОСТ 26266 .

4.4 Оптимальний вид випромінюваного сигналу - «радіоімпульс» з високочастотним (ультразвуковим) заповненням, плавною огинаючої та ефективною тривалістю (на рівні 0,6 максимальної амплітуди) 2-4 періоди основної частоти.

4.5 Визначуваний цим методом бал ГП ливарного алюмінієвого сплаву є усередненим за обсягом ультразвукового пучка, що залежить від поперечних розмірів ПЕП та товщини ОК.

5 Вимоги до безпеки робіт

5.1 До виконання вимірювань та обробки їх результатів допускають операторів, що володіють навичками експлуатації обладнання ультразвукового контролю, які вміють користуватися стандартами та галузевими нормативними та технічними документами за акустичними методами контролю, що пройшли навчання роботі з застосовуваними СІ та атестованих на знання правил безпеки відповідно.

5.2 При проведенні робіт з визначення ДП ливарних алюмінієвих сплавів оператор повинен керуватися ГОСТ 12.1.001, ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.3.002 та правилами технічної безпеки при експлуатації електроустановок споживачів за ГОСТ 12.1.019 .

5.3 Роботи проводять відповідно до вимог безпеки, зазначених в інструкції з експлуатації СІ, що використовуються.

5.4 Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони – за ГОСТ 12.1.005.

5.5 При організації робіт з визначення ДП ливарних алюмінієвих сплавів мають бути дотримані вимоги пожежної безпеки згідно з ГОСТ 12.1.004.

6 Вимоги до засобів вимірювань

6.1 В якості СІ використовують установки, зібрані з серійної апаратури, або спеціалізовані ультразвукові прилади (далі - прилади), сертифіковані та повірені в установленому порядку.

6.2 Експлуатаційні характеристики приладів повинні відповідати вимогам технічних умов, паспорту та цього стандарту.

6.3 Для налаштування приладів застосовують еталонні зразки ДП, підготовлені відповідно до вимог ГОСТ 1583 та мають бал пористості від 1 до 5.

6.4 При використанні окремо поєднаних ПЕП останні повинні відповідати таким вимогам.

6.4.1 Відстань між точками виходу ультразвукового променя випромінюючого ПЕП та точкою входу приймаючого ультразвук ПЕП має відповідати одноразовому відображенню від внутрішньої поверхні ОК.

6.4.2 Кути призм ПЕП повинні забезпечити відсутність трансформації типів хвиль під час відображення від внутрішньої поверхні ОК.

6.5 СІ повинні містити комплект ПЕП, що забезпечують випромінювання та прийом поздовжніх пружних хвиль у діапазоні частот від до . Вибір номінальних частот ПЕП роблять у такий спосіб.

6.5.1 Для досліджуваного матеріалу експериментально підбирають значення , , що відповідають максимальному та мінімальному значенням згасання ультразвуку в еталонних зразках.

Примітка — Зазвичай має значення 0,5-1,25 МГц, - 10-15 МГц.

6.5.2 Мінімальне значення числа повинно бути одно 5. Для цього діапазон частот від до розбивають на октавні смуги, межі яких повинні відповідати номінальним частотам ПЕП, що використовуються:

, (1)

, (2)

, (3)

, (4)

. (5)

Примітка — Для зменшення похибки визначення середнього балу ДП допускається збільшення значення за рахунок використання додаткових номінальних частот, що знаходяться усередині виділених октавних смуг.

6.7 Допоміжні пристрої та матеріали

6.7.1 Шліфувальний інструмент для підготовки поверхні - за ГОСТ 12.2.013.0.

6.7.2 Знежирювальна рідина для підготовки поверхні - спирт за ГОСТ 17299 або ацетон за ГОСТ 2768 .

6.7.3 Контактна рідина, в якості якої застосовують спеціальні досить густі текучі та добре провідні ультразвук рідини (наприклад, гліцерин за ГОСТ 6259 , автоли 6, 10, 18, компресорна та інші аналогічні їм масла за ГОСТ 32 ), що змочують контактні поверхні ОК і ПЕП.

7 Вимоги до об'єкта контролю

7.1 У точках вимірювань на поверхні ОК повинні бути відсутні садинна пухкість або центральна пористість.

7.2 На поверхні ОК не повинно бути шлакових та інших сторонніх включень, видимих неозброєним оком.

7.3 Мінімальна товщина матеріалу ОК у точках вимірювань повинна забезпечувати можливість отримання на екрані відеоконтрольного пристрою приладу відбитого сигналу на мінімальній частоті .

7.4 Максимальна товщина матеріалу ОК в точках вимірювань повинна забезпечувати можливість отримання на екрані відеоконтрольного пристрою відбитого приладу сигналу на максимальній частоті .

7.5 Температура поверхні ОК у точках вимірювань повинна бути від 0 °C до 80 °C.

7.6 Перед встановленням ПЕП поверхню ОК очищають від бруду, окалини, іржі та знежирюють.

7.7 Клас шорсткості поверхні ОК у точці вимірювання – не нижче 1,6 за ГОСТ 2789 .

7.8 За наявності зварних швів відстань від точки вимірювання до зварного шва повинна бути не меншою за подвійну товщину ОК у точці вимірювань.

8 Порядок підготовки до проведення вимірювань

8.1 Вивчають сертифікати на матеріал ОК.

8.2 Визначають розташування точок вимірювань та вибирають схему вимірювання середнього балу ГП.

8.3 Готують поверхні ОК у вибраних точках вимірювань 7.6-7.8.

8.4 Розміри підготовлених поверхонь повинні втричі перевищувати відповідні розміри контактної поверхні ПЕП.

8.5. Наносять шар контактної рідини на підготовлену поверхню ОК.

8.6 Включають прилад, перевіряють його працездатність, виводячи на екран відеоконтрольного пристрою тимчасову розгортку сигналів, що приймаються.

8.7 Перевіряють відсутність на тимчасовій розгортці додаткових імпульсів, викликаних наявністю в точці вимірювань додаткових поверхонь, що відбивають (дефектів, шарів).

9 Порядок проведення вимірювань

9.1 Переводять пристрій у режим роботи на частоті , підключають до приладу ПЕП з номінальною частотою і встановлюють його на поверхню ОК у вибраній точці виміру.

9.2 Використовуючи регулювання амплітуди зондувального імпульсу, домагаються амплітуди відбитого сигналу, що відповідає значенню 0,5-0,7 вертикального розміру екрану відеоконтрольного пристрою. Отримане значення амплітуди сигналу приймають за значення .

9.3 Не змінюючи регулювань амплітуди зондувального імпульсу, проводять вимірювання амплітуд відбитого сигналу для всіх номінальних частот у вибраній точці вимірювання.

10 Правила обробки результатів вимірів

10.1 На еталонних зразках отримують серію кривувальних тарувальних залежності. . типовий вигляд яких показано малюнку 1.

Малюнок 1 — Серія кривих тарування Kтар_(j)(i)

Малюнок 1 — Серія кривувальних тарів.

На малюнку номера кривих відповідають балу ДП еталонного зразка.

10.2 На підставі результатів вимірювань, отриманих відповідно до 9.2-9.3, розраховують значення коефіцієнтів .

10.3 Будують графік залежності і наносять його на серію кривувальних тариров (рисунок 2).

Малюнок 2 — Залежність K_(j)(i), нанесена на серію кривих тарування.

Малюнок 2 - Залежність , нанесена на серію кривувальних кривих

10.4 Із серії кривувальних тарівок виділяють криву, найближчу до експериментально отриманої кривої .

10.5 Як середній бал ДП за ГОСТ 1583 для досліджуваного ОК в точці вимірювань приймають бал, відповідний кривою тарування , найближчою до експериментально отриманої кривої (На малюнку 2 середній бал ДП дорівнює 2).

11 Правила оформлення результатів вимірів

11.1 Результати вимірювань фіксують у журналі, форму якого наведено у додатку А.

Додаткові відомості, що підлягають реєстрації, порядок оформлення та зберігання журналу (або висновків), слід встановлювати в технічних документах на контроль.

11.2 Якщо визначення бала ДП ливарних алюмінієвих сплавів є частиною науково-дослідних робіт, то результати вимірювань оформлюють відповідно до загальних вимог та правил оформлення звітів про науково-дослідні роботи.

Додаток, А (рекомендований). Форма протоколу вимірів

Додаток А
(рекомендоване)

Таблиця 1 - Значення коефіцієнтів

Бібліографія

Електронний текст документа
підготовлений ЗАТ «Кодекс» та звірений за:
офіційне видання
М: Стандартінформ, 2012