Способ рентгеновского контроля текстуры длинномерных изделий

Способ рентгеновского контроля текстуры длинномерных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ РЕНТГЕНОВСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕКСТУРЫ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий облучение изделия пучком рентгеновских лучей и регистрацию интенсивности отраженного излучения , отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности контроля за счет исключения разрушения готовых изделий, предварительно определяют угловые координаты и угловую ширину максимума полюсной плотности текстуры эталонного образца, размещают излучатель и детектор относительно изделия под углами, соответствующими полученным угловым координатам максимума, проверяют наличие максимума интенсивности в искомой области совместным поворотом излучателя и детектора , регистрируют интенсивность дифрагированного излучения в максимуме полюсной плотности текстуры исследуемого изделия, затем осуществляют поворот излучателя и S детектора относительно изделия на угол, равный половине угловой ширины макси (Л мума полюсной плотности текстуры эталонного образца, регистрируют интенсивность дифрагированного излучения в минимуме полюсной плотности текстуры исследуемого изделия и по отношению измеренных интенсивностей в максимуме и минимуме полюсной плотности устанавливают параметры текстуры изделия. 00 -vj оо 01

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЯУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3551914/18 — 25 (22) 14.02.83 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) Л. А. Макаревич, Н. В. Румак, А. Ф. Сакун, В. В. Сапожников, В. В. Скворцов, Г. И. Тишкевич и Г. Б. Ярошевич (71) Ордена Трудового Красного Знамени физико-технический институт АН Белорусской CCP (53) 621.386 (088.8) (56) 1. Decher В. et ав. Prefferred orientation determination Using à Geiger Counter

x-ray Diffraction Goniometer. — J. Арр1.

1948, 19, № 4, р. 388-391.

2. Авторское свидетельство СССР № 463897, кл. G Ol N 23/20, 1973.

3. Schulz L. А direct Method of determining preiered Orientation of à flat гейесtion sample Using à being Counter х-гау

Spectrometer.— J. Appl. Phys., 1949, 20, N ll, р1030 — 1036 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ РЕНТГЕНОВСКОГО

КОНТРОЛЯ ТЕКСТУРЫ ДЛИННОМЕР

НЫХ ИЗДЕЛИИ, включающий облучение изделия пучком рентгеновских лучей и регист„„SU„„1087854 A рацию интенсивности отраженного излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности контроля за счет исключения разрушения готовых изделий, предварительно определяют угловые координаты и угловую ширину максимума полюсной плотности текстуры эталонного образца, размещают излучатель и детектор относительно изделия под углами, соответствующими полученным угловым координатам максимума, проверяют наличие максимума интенсивности в искомой области совместным поворотом излучателя и детектора, регистрируют интенсивность дифрагированного излучения в максимуме полюсной плотности текстуры исследуемого изделия, затем осуществляют поворот излучателя и детектора относительно изделия на угол, равный половине угловой ширины максимума полюсной плотности текстуры эталонного образца, регистрируют интенсивность дифрагированного излучения в минимуме полюсной плотности текстуры исследуемого изделия и по отношению измеренных интенсивностей в максимуме и минимуме полюсной плотности устанавливают параметры текстуры изделия.

1087854

15 го

Зо

40

Изобретение относится к рентгеновскому контролю текстуры и может быть использовано в заводских условиях для разбраковки готовых изделий по текстуре, а также для корректировки технологических процессов, влияющих на текстурообразование.

Прямой анализ текстуры осуществляется рентгенографическим методом, позволяющим определить непосредственно ориентировку граней кристаллов, участвующих в отражении. С его помощью можно определить текстуру разнообразных материалов, в том числе мелкозернистых деформированных, и получать представление об ориентировке зерен, расположенных не только на поверхности, Но и в слое образца толщиной порядка 0,1-0,15 мм.

Известен способ изучения и контроля текстуры поликристаллических изделий, позволяющий изучать текстуру тонких образцов, при котором регистрируют дифрагированный пучок рентгеновских лучей, прошедших через образец (1).

Однако осуществления этого способа требуется изготовление специальных образцов, что снижает экспрессность анализа.

Известен также способ изучения текстуры внутренних поверхностей цилиндрических изделий, заключающийся в том, что внутрь изделия вводят источник ренгеновского излучения с широкой расходимостью пучка и детектор, формируют конусообразный пучок с требуемым углом раствора конуса с помощью, например, экрана, регистрируют детектором отражения от кольцевого участка изделия при одновременном перемещении источника, экрана и детектора вдоль трубы и по размытию дифракционной картины судят о параметрах текстуры (2) .

Однако, хотя этот способ экспрессен, он трудноприменим для изделий большой длины, а использование источника рентгеновских лучей с широкой расходимостью пучка резко снижает интенсивность излучения, приходящегося на единицу площади исследуемои поверхности, и соответственно понижает чувствительность способа.

Наиболее близким к изобретению является способ рентгеновского контроля текстуры длинномерных изделий, включающий облучение изделия пучком рентгеновских лучей и регистрацию интенсивности отраженного излучения (3).

Недостаток способа состоит в том, что для его осуществления необходимо разрушение готовых изделий для вырезки из нихспециальных образцов, которые затем исследуются с помощью текстурных приставок на дифрактометрах общего назначения или на специальных текстурдифрактометрах с построением полюсных фигур, что в итоге делает его неприемлимым при экспресс-контроле.

Целью изобретения является повышение экспрессности контроля за счет исключения разрушения готовых изделий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рентгеновского контроля текстуры длинномерных изделий, включающему облучение изделия пучком рентгеновских лучей и регистрацию интенсивности отраженного излучения, предварительно определяют угловые координаты и угловую ширину максимума полюсной плотности текстуры эталонного образца, размещают излучатель и детектор относительно изделия под углами, соответствующими полученным углом координатам максимума, проверяют наличие максимума интенсивности в искомой области совместным поворотом излучателя и детектора регистрируют интенсивность дифрагированного излучения в максимуме полюсной плотности текстуры исследуемого изделия, затем осуществляют поворот излучателя и детектора относительно изделия на угол, равный половине угловой ширины максимума полюсной плотности текстуры эталонного образца, регистрируют интенсивность дифрагированного излучения в минимуме полюсной плотности текстуры исследуемого изделия и по отношению измеренных интенсивностей в максимуме и минимуме полюсной плотности устанавливают параметры текстуры изделия.

Способ реализуют на макетной установке, включающей рентгеновскую трубку

БСВ-11, высоковольтный источник питания ВИП-50-60 и детектор CPC-1-0. Исследуют текстуру эталонного образца, изготовленного из медного листа, прокатанного íà 75%, и получают полюсную фигуру )111(сс.

Анализ полюсной фигуры показал, что характерный максимум полюсной плотности расположен под углами 1з =0 и a = 25 к направлению прокатки.

После определения угловых координат и угловой ширины характерного максимума полюсной плотности текстуры эталонного образца источник рентгеновских лучей рентгеновскую трубку — и детектор размещают под углами, соответствующими полученным угловым координатам максимума.

При этом рентгеновскую трубку и детектор закрепляют относительно друг друга в плоскости, проходящей через их щелевые устройства и точку падения рентгеновского луча на контролируемую поверхность, а затем в этой плоскости производят их совместный поворот вокруг центра, совпадающего с точкой падения рентгеновского луча.

Угол между рентгеновской трубкой и детектором устанавливают равным 180 -28= 136 36, где 8 — угол Вульфа-Брэгга (для исследуемого материала — меди на

1087854

Jmaxc

J тин

Апин

Образец

2050

203

10,08

10, 15

10,35

2010

198

2040

197

1980

201

9,85

1970

211

9,31

1940

196

9,89

2030

203

10,00

i0,05

10, 10

1990

198

2010

199

1950

207

9,43

ВНИИПИ Заказ 2648 39 Тираж 823 Подписное

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

К хСи излучении — угол 8 для плоскости

/III/© составляет 21 42 ) .

Для эталонного образца Jma c =

= 2000 имп/с, JmHH — — 200 имп/с, при этом угловая ширина характерного максимума полюсной плотности 30 (от 10 до 40 с центром на 25 по углу aC ) . Отношение

Jn акс /Лин = 10 и характеризует текстуру, обеспечивающую необходимые эксплуатационные свойства.

Затем контролируют 10 медных образцов, вырезанных из различных листов, прокатанных до степени деформации 75%.

Для эталонного образца — „ " — = 10,00. 4б

Отклонение от этого отношенйя йе должно превышать 5% для конкретных изделий.

Образцы 5 и 10 не отвечают этому условию и должны быть отбракованы.

Экспрессность контроля текстуры по предлагаемому способу на 1-2 порядка вы- 45 ше по сравнению с известным. Повышение экспрессности достигается благодаря исключению разрушения готовых изделий, подвергаемых контролю, для изготовления специальных образцов.

При исследовании текстуры известным способом затраты времени на один образец составляют 2-3 ч. При использовании предлагаемого способа такое количество времени необходимо затратить лишь один раз — для получения полюсной фигуры, на которой выбирают характерный максимум полюсной

Излучатель и детектор размещают относительно образца под углами P = 0 и х= 25 к направлению прокатки, после чего регистрируют интенсивность Jma

Полученные результаты приведены в таблице. плотности — эталонную текстуру, наличие которой обеспечивасг необходимые эксплуатационные свойства изделий. После этого в процессе контроля всей партии на каждую контрольную операцию требуется не более

3-4 мин.

Использование предложенного способа рентгеновского неразрушающего контроля текстуры длинномерных изделий позволит осуществлять активный контроль их текстуры в процессе производства и оперативно корректировать технологические процессы, влияющие на текстурообразование. Разбраковка изделий на годные и негодные по текстуре существенно повысит надежность и долговечность ответственных узлов оборудования, работающего в экстремальных условиях.