МАГНИТНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

Из-за неправильного режима термообработки и шлифовки металлических деталей в них часто появляются незаметные для простого глаза микроскопические дефекты. Это или тончайшие трещины, или, что особенно часто бывает при производстве специальных сталей, микроскопические поры—флокены. Микротрещины и флокены иногда не уничтожаются последующей обработкой, и готовое изделие получается с изъяном. А в процессе работы таких изделий микротрещины в них увеличиваются, и деталь преждевременно выбывает из строя. Происходит то, что называется в технике «усталостью металла». Иногда это сопряжено с аварией. Представим себе, что микротрещины возникли в стальном стволе орудия. В момент выстрела, вследствие высокой температуры и огромного напряжения, которое испытывает вся конструкция, эти ничтожные дефекты могут привести к большой катастрофе. Преждевременный износ ответственных деталей, многочисленные аварии, неисчислимые убытки — всему этому могут быть виной ничтожно малые царапины на металле.

Сложность борьбы с микротрещинами и флокенами заключается главным образом в том, что их очень трудно обнаружить. После осмотра деталей с помощью лупы мелкие трещины остаются незамеченными. Осмотр крупных деталей, кроме того, требует затраты большого количества времени и крайне утомителен. Для облегчения осмотра иногда прибегают к травлению. Место, где, по предположению контролера, могут быть трещины, травится кислотой, увеличивающей трещины, после чего их легче обнаружить. Но и травление не всегда позволяет найти все микротрещины. Кроме того, оно разрушает поверхность деталей, и поэтому нельзя пользоваться травлением при проверке полированных деталей.

Вы видите металлическое изделие. Трудно поверить, что эта гладкая поверхность таит в себе множество опасных трещин. Справа — это же изделие во время магнитной проверки.

На помощь машиностроению пришла физика. Магнитной лабораторией Центрального научно-исследовательского института машиностроения разработан способ магнитного контроля деталей без разрушения их поверхности.

В основе метода магнитного контроля, или, как его называют, «магнитной суспензии», лежит теория магнитного поля. Она заключается в следующем. Линии магнитных сил при входе в среду с большей магнитной проницаемостью сгущаются и, наоборот, попадая в среду с меньшей проницаемостью, расширяются. При намагничивании деталей с трещинами происходит крайне любопытное явление. Магнитные силовые линии в теле самой детали сгущаются, так как сталь обладает высокой магнитной проницаемостью. Иное происходит в тех местах, где в деталях имеются микротрещины. Так как воздух обладает меньшей магнитной проницаемостью, то в нем силовые линии расширяются. Поэтому над трещиной силовые линии выбрасываются «на волю», образуя как бы «фонтан» силовых линий. Благодаря тому, что края трещины намагниченной детали представляют собой разноименные магнитные полюса, около них создается внешнее магнитное поле. Теперь представим себе, что в сферу влияния этого магнитного поля попадут металлические частицы, способные приобретать магнитные свойства даже в слабом магнитном поле. Сила притяжения к полюсу, действующая в магнитном поле (кулоновская сила), расположит их вдоль силовых линий, т. е. вдоль края трещины. Практически это делается так: намагниченная деталь поливается трансформаторным маслом, в котором находятся частицы магнитного порошка — крокуса. Частицы крокуса располагаются вдоль края трещины, и, как бы ни была мала эта трещина, после магнитного контроля ее можно увидать простым глазом.

Прибор для магнитного контроля, сконструированный в лаборатории ЦНИИМаш, называется «магнитный дефектоскоп». На станине этого прибора расположены катушки, по которым пропускается ток, намагничивающий испытываемую деталь. Сверху катушек находятся особые зажимы, которые удерживают деталь во время испытания. Вращая рукоятку, находящуюся сбоку станины, можно в зависимости от размера детали изменять расстояние между катушками. После того как деталь закрепляют в дефектоскопе и намагничивают, ее поливают крокусом и определяют, есть ли на ней трещины.

Магнитный дефектоскоп уже сейчас с успехом используется на целом ряде предприятий.

Б. КОССОВСКИЙ