Комплект дефектоскопических материалов для капиллярного контроля
Владельцы патента RU 2260789:
Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ТЕХНОМАШ" (RU)
Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий. Для индикации дефектов используется цветная химическая реакция между пенетрантом и проявителем. Пенетрант содержит поверхностно-активное вещество (ПАВ), спирт этиловый, воду, борную кислоту. Проявитель включает глицерин, каолин, ПАВ, спирт этиловый, индикатор бромтимоловый синий и регулятор рН - до достижения исходного сине-зеленого цвета. 1 табл.
Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий методом цветной капиллярной дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения преимущественно поверхностных дефектов изделий и материалов. Допускается использовать предлагаемый комплект дефектоскопических материалов для выявления сквозных дефектов, например, при гидроиспытаниях.
Особенностью предлагаемого комплекта является использование для индикации дефектов цветной химической реакции между пенетрантом и проявителем.
Наиболее близким к изобретению является комплект индикаторных материалов для капиллярной дефектоскопии, включающий следующие компоненты (мас.%): См. a.с. 1824557, кл, G 01 N 21/91, 3/20 - прототип.
Пенетрант:
| Перекись водорода | 0,5-1,0 |
| Ацетон | 5,0-6,0 |
| Синтанол | 0,3-0,5 |
| Вода | остальное |
Очиститель:
| Вода | 100 |
Проявитель:
| Йодистый калий | 1,0-1,6 |
| Растворимый крахмал | 3,0-4,0 |
| Глицерин | 20,0-30,0 |
| Кукурузный крахмал | 10,0-12,0 |
| Двуокись титана | 10,0-12,0 |
| Вода | остальное |
Существенным недостатком данного комплекта дефектоскопических материалов является пониженная чувствительность, т.к. перекись водорода, являющаяся одним из компонентов индикаторной реакции, легко вымывается из дефектов водой во время операции удаления избытка пенетранта, кроме того, перекись разлагается с течением времени, теряя свою химическую активность. Другим недостатком является повышенная токсичность некоторых компонентов комплекта: ацетона и йодистого калия.
Задачей изобретения является повышение чувствительности капиллярного контроля и его экологической безопасности.
Поставленная задача решается тем, что в комплекте дефектоскопических материалов, включающем пенетрант, содержащий один из реакционно-способных компонентов цветной индикаторной реакции, поверхностно-активное вещество, органический растворитель и воду, очиститель, содержащий воду, и проявитель, содержащий второй реакционно-способный компонент цветной индикаторной реакции и целевую добавку, пенетрант в качестве реакционно-способного компонента индикаторной реакции содержит кислоту, имеющую ограниченную растворимость в воде, например борную кислоту Н3ВО3, растворимость в воде которой 4,9% при 20°С, а в качестве органического растворителя - этиловый спирт, проявитель в качестве второго реакционно-способного компонента индикаторной реакции содержит индикатор с цветовым переходом при рН 6,0-7,6 например бромтимоловый синий, а компоненты комплекта взяты в следующем соотношении, мас.%:
Пенетрант
| Борная кислота | 1,8-2,2 |
| ПАВ | 0,4-0,6 |
| Спирт этиловый | 8,0-10 |
| Вода | остальное |
Очиститель
| Вода | 100 |
Проявитель
| Бромтимоловый синий | 0,15-0,20 |
| Глицерин | 9,0-11,0 |
| Каолин | 22,0-25,0 |
| ПАВ | 0,4-0.6 |
| Спирт этиловый | 15,0-17,0 |
| Регулятор рН | до достижения сине-зеленого цвета |
| Вода | остальное |
Для экспериментальной проверки комплекта дефектоскопических материалов по изобретению было приготовлено 5 составов пенегранта и проявителя.
Приготовление составов осуществляли путем взаимного растворения и перемешивания навесок компонентов в соответствии с рецептурой.
Экспериментальная проверка чувствительности осуществлялась двумя способами:
Первый способ: нанесение проявителя слоем толщиной 0,1-0,2 мм на алюминиевую пластину размером 100×100 мм и затем нанесение на проявитель капли пенетранта, разбавленного в 30 раз. Яркость желтого пятна и время его появления на сине-зеленом фоне характеризуют чувствительность пенетранта.
Второй способ: контроль поверхностных трещин на контрольных образцах по следующей технологии:
- обезжиривание поверхности образца ацетоном, сушка в термоакафу при t=150°С в течение 15 мин;
- нанесение пенетранта, выдержка 10 мин, повторное нанесение и сразу удаление его избытка поливом слабой струей обессоленной воды;
- осушка поверхности образца салфеткой или обдувом струей воздуха;
- нанесение проявителя тонким слоем (0,1-0,2 мм), осмотр, выдержка 30 мин и повторный осмотр с целью выявления следа желтого цвета на сине-зеленом фоне проявителя;
- удаление проявителя промывкой водой;
- осушка образцов.
Образцы - стальные пластины с трещинами, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 18442-80, один (№1) с шириной раскрытия трещины 2,5 мкм, другой (№2) с шириной раскрытия 0,9 мкм.
В таблице представлены технические характеристики комплектов дефектоскопических материалов по изобретению.
| Таблица | |||||
| Наименование компонента | Содержание компонентов, мас.% | ||||
| Характеристика | №1 | №2 | №3 | №4 | №5 |
| Пенетрант | |||||
| Борная кислота | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 |
| ПАВ-синтанол | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| Спирт этиловый | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Вода | остальное | ||||
| Проявитель | |||||
| Бромтимоловый синий | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,3 |
| Глицерин | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Каолин | 20 | 22 | 23,5 | 25 | 27 |
| ПАВ - синтанол | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| Спирт этиловый | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 5%-ный р-р | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Вода | остальное | ||||
| Проверка чувствительности | |||||
| Капля на пластине: | |||||
| яркость пятна | бледное | яркое | яркое | яркое | бледное |
| Время проявления | 2 мин | 30 с | 10 с | 10 с | 2 мин |
| Визуального эффекта | |||||
| Индикация на контрольном образце | |||||
| №1 | пониженная яркость | ярко | ярко | ярко | нет |
| №2 | нет | пониженная яркость | ярко | пониженная яркость | нет |
Комплект дефектоскопических материалов для капиллярного контроля, включающий пенетрант, содержащий реакционноспособный компонент цветной индикаторной реакции, поверхностно-активное вещество, органический растворитель и воду, очиститель - воду, и проявитель, содержащий второй компонент цветной индикаторной реакции и целевую добавку, отличающийся тем, что пенетрант в качестве реакционноспособного компонента индикаторной реакции содержит борную кислоту, а в качестве органического растворителя - этиловый спирт, проявитель в качестве второго реакционноспособного компонента индикаторной реакции содержит индикатор бромтимоловый синий с цветовым переходом рН 6,0-7,6, а компоненты комплекта взяты в следующем соотношении, мас.%:
Пенетрант
| Борная кислота | 1,8-2,2 |
| ПАВ | 0,4-0,6 |
| Спирт этиловый | 8,0-10,0 |
| Вода | Остальное |
Очиститель
| Вода | 100 |
Проявитель
| Бромтимоловый синий | 0,15-0,2 |
| Глицерин | 9,0-11,0 |
| Каолин | 22,0-25,0 |
| ПАВ | 0,4-06 |
| Спирт этиловый | 15,0-17,0 |
| Регулятор рН | До достижения |
| сине-зеленого цвета | |
| Вода | Остальное |
