1

Badania właściwości

materiałów, elementów lub

konstrukcji

I. Niszczące

II. Nieniszczące

2

Badania niszczące

•

przeprowadzane na specjalnie przygotowanych

próbkach lub na gotowych wyrobach,

•

w trakcie badania ulegają zniszczeniu

•

stosowanie ograniczone najczęściej do kilku
(3-5) sztuk tzw. reprezentatywnych



Badania strukturalne

makro i mikrostruktura



Badania właściwości mechanicznych

statyczne, dynamiczne,
pomiary twardości,



Próby technologiczne

3

Badania nieniszczące

• NDT – non-destructive testing,

nondestructive inspection

Badania defektoskopowe

– wykrywanie

wad

(

defektów

)

• grupa metod badań, które dostarczają

informacji o właściwościach przedmiotu
badanego bez pozbawienia go wartości
użytkowych,

• bez zmiany jego eksploatacyjnej

przydatności.

4

Badania nieniszczące

Literatura

1. A.Lewińska-Romicka; „Badania

nieniszczące. Podstawy

defektoskopii”

2. J.Czuchryj „Badania nieniszczące

złączy spawanych”

3. Deputat, S. Mackiewicz, J. Szelążek;

„Problemy i techniki nieniszczących

badań materiałów - wybrane wykłady.

w. GAMMA

4. J.Czuchryj; „Badania złączy spawanych

wg norm europejskich” - Przegląd

metod

5. A.Borowiecka; ”Badania penetracyjne”.

Poradnik

5

Obszary zastosowania badań

nieniszczących

Etap projektowania i badań

• wykonanie prototypu
• badanie prototypu

Produkcja przemysłowa

• badanie materiałów wyjściowych
• kontrola ostateczna wyrobu

Eksploatacja

• okresowe przeglądy
• naprawy

6

Cel badań nieniszczących

• Bezpieczeństwo

zmniejszenie do minimum awaryjności
urządzeń

,

• Oszczędność

eliminowanie z procesu produkcji
półwyrobów lub wyrobów wadliwych

• Podwyższona jednorodność

porównywalna jakość wyrobów

7

Cele badań nieniszczących

Bezpośrednie

• ocena stanu makrostruktury i mikrostruktury

opis nieciągłości makro i mikrostruktury

• pomiar wielkości geometrycznych

grubość ścianek, warstw i powłok,
przyczepności powłok

• pomiar użytkowych właściwości materiałów

8

Cele badań nieniszczących

Odległe (Przyszłościowe)

• Prognozowanie:
*

trwałości elementów poddanych

działaniu

obciążeń zmiennych,

*

eksploatacyjnej przydatności

materiałów lub

elementów

*

ryzyka pęknięcia,

9

Zastosowanie badań

nieniszczących

• transport masowy (lotnictwo,

samochodowy, kolejowy),

• drogownictwo (mosty wiadukty),
• przemysł petrochemiczny (platformy

wiertnicze, rurociągi),

• energetyka,
• przemysł zbrojeniowy,
• przemysł rakietowy

10

Nieciągłość

• Naruszenie ciągłości makrostruktury i

ewentualnie mikrostruktury obiektu,

• Uszkodzenia powstające w wyniku

procesu eksploatacji,

• Naruszenie wymagań, nie

pociągające za sobą niemożności
użytkowania obiektu,

• Nieciągłość  wada

11

Wada

• Niespełnienie wymagań uniemożliwiające

użytkowanie wyrobu.

• Nieciągłość przekraczająca

dopuszczalne wymagania

Nie każda nieciągłość jest wadą

12

Rodzaje nieciągłości

ze względu na położenie w badanym
materiale lub wyrobie

• zewnętrzne

geometryczne
wymiary, nieprawidłowy kształt
powierzchni

• wewnętrzne

nieciągłości materiału w skali makro,
wtrącenia, pęcherze, żużle, pęknięcia

13

Rodzaje nieciągłości

ze względu na genezę

Technologiczne

związane z metodą wytwarzania
elementu lub konstrukcji

powstają w wyniku błędnie
przeprowadzonego procesu
technologicznego

Eksploatacyjne

spowodowane środowiskiem i/lub
charakterem oddziaływującego
obciążenia

14

Nieciągłości technologiczne

Odlewnicze

wynikają z prowadzenia procesów wytapiania

metali i stopów z rud lub złomu

• wewnętrzne, podpowierzchniowe i

powierzchniowe,

• jama skurczowa,
• pęcherze gazowe
• rzadzizny, porowatość wewnętrzna,
• pęknięcia wzdłużne i poprzeczne,
• płatki, rozwarstwienia, włosowiny, niedolewy.

15

Nieciągłości technologiczne

Obróbki plastycznej
• rozgałęzione pęknięcia wewnętrzne,

cieplne, kuźnicze,

• zawalcowania, odwęglenia,

zgorzelina (nadmierne utlenienie),

• niewłaściwa struktura – właściwości

mechaniczne.

16

Nieciągłości technologiczne

Spawalnicze
• pęknięcia,
• pęcherze gazowe, wtrącenia, żużle,
• brak przetopu, podtopienie grani lub lica

Inne
• obróbki cieplnej
• obróbki skrawaniem

17

Wady eksploatacyjne

• pęknięcia:

zmęczeniowe,
kruche,

• pełzania,
• korozyjne.

18

Badania nieniszczące

Badanie defektoskopowe

Badanie defektoskopowe



Konieczność

19

Wynik badań nieniszczących

• wykrycie nieciągłości
• lokalizacja nieciągłości materiałowych
• określenie wymiarów nieciągłości

materiałowych

• ocena rodzajów i orientacji nieciągłości
• klasyfikacja obiektu, do klas jakościowych
• określenie czy nieciągłość jest stabilna czy

też się rozwija

• ocena przydatności obiektu do dalszej

eksploatacji,

• określenie resztkowego czasu życia.

20

Metody badań nieniszczących

(

NDT

)

• Badania wizualne

(Oględziny zewnętrzne)

(

VT

)

• Badania szczelności
• Badania penetracyjne

(

PT

)

• Badania magnetyczne

(

MT

)

• Badania radiologiczne (

RT

)

• Badania ultradźwiękowe (

UT

)

• Badania prądami wirowymi

(ET)

• ……………………

21

Wykrywalność nieciągłości

• Nie ma uniwersalnej metody badań

nieniszczących.

• W celu uzyskania dużej wykrywalności nieciągłości

koniecznym jest stosowanie różnych metod lub

prowadzenie badań z różnymi parametrami.

• Wielkość najmniejszej wykrywalnej nieciągłości

jest uzależniona od wybranej metody badań,

warunków prowadzenia badań oraz personelu

wykonującego badania.

• Wykrywalność wady zależy od jej wielkości,

kształtu, położenia w elemencie oraz grubości

elementu

.

22

Wykrywalność wad złącza spawanego

metodą ultradźwiękową (UT) i

radiograficzną (RT)

23

Wpływ wad globularnych złącza

spawanego na wytrzymałość na

rozciąganie (Rm)

24

Wpływ wad globularnych złącza

spawanego na wytrzymałość

zmęczeniową (Zr)