CCF20090421002

272 Laboratorium materiałoznawstwa

Najbardziej rozpowszechnionymi metodami badań nieniszczących są:

—    badania radiograficzne,

—    badania ultradźwiękowe,

—    badania magnetyczne.

Klasyfikację najczęściej stosowanych metod nieniszczących podano na iv sunku 10.1.

10.2. Badania radiograficzne

Badania tc polegają na wykorzystaniu zjawiska przenikania przez matrilij bardzo krótkich fal elektromagnetycznych. Ze względu na źródła tych fal KM różnią się dwie metody:

—    badania promieniami Roentgena,

—    badania promieniami y.

Promienie Roentgena

Promienie rentgenowskie, zwane również promieniami X, otrzymuje n!(| w specjalnych lampach próżniowych (rys. 10.2). Katodę, tj. biegun ujemny lampy stanowi zwykle rozżarzona wolframowa spirala, która emituje elektrony. Si) uhm odpychane w kierunku dodatnio naładowanej anody, przy czym silne pole cieli trostatyczne, wywołane panującym między elektrodami napięciem od kilkiul/1* sięciu do kilkuset tysięcy woltów, nadaje elektronom ogromną szybkość.

Rys. 10.2. Schemat lampy rentgenowskiej [4]

Wiązka szybkich elektronów uderza w anodę w miejscu zwanym ogniskiem lumpy: 98 do 99 % ich energii kinetycznej przemienia się w ciepło, zaś pozostało r/ęść energii oddanej przez elektrony zostaje wypromieniowana przez ogni-4n Jako promienie X. Ze względu na silne nagrzewanie się, ognisko zwykle » yltonane jest z wolframu, a miedziany korpus anody intensywnie chłodzony. 'Knowane w praktyce promienie rentgenowskie są falami elektromagnetycznymi o długości około 0,1 do 0,005 mm. Długość fali zależy od napięcia przy-lli/niiego do elektrod lampy. Im napięcie to jest wyższe, tym długość fali llliilojsza. Im krótsza fala, tym łatwiej promieniowanie przenika przez materiał (JfNl lo Izw. twarde promieniowanie), a zatem grubszą warstwę metalu można pmłwietlić.

Promienie y

Promienie y są falami elektromagnetycznymi o długości około 0,01 do 1(0(11 mm. Emitują je jądra niektórych atomów w trakcie zachodzących w nich plniiaiów promieniotwórczych. Naturalne pierwiastki (względnie izotopy) (llnilllcniolwórcze występują w przyrodzie w niewielkich ilościach. W praktyce |H.imyślowej znalazły zastosowanie sztuczne izotopy promieniotwórcze. W pierwszym rzędzie izotop kobaltu Co⁽’° i izotop Ir'⁹². Ten ostatni stosowany |md i ml/icj ze względu na stosunkowo krótki okres półrozpadu wynoszący 75 lilii (oznacza to, że w ciągu roku aktywność preparatu irydowego zmniejsza się I ' kolnie). Okres półrozpadu Co⁶⁰ wynosi 5,3 lata, a aktywność po roku spa-1111113%.

Wykrywanie wad

Płomienie rentgenowskie i ^przenikają łatwo przez materiał. W trakcie tell" iiiiNlępuje ich osłabienie i rozproszenie. Proces ten jest skomplikowany i mirzy od wielu czynników. Nie wnikając w szczegóły zagadnienia należy |ii|Hlli;lm\ że osłabienie wiązki promieni przy przejściu przez materiał jest tym RlIljllN/e, im:

Większa jest długość fali (promienie „miękkie” bardziej są osłabiane i rozpraszane niż „twarde”),

większa jest grubość prześwietlanego przedmiotu,

większa jest gęstość prześwietlanej substancji,

większa jest liczba atomowa „Z” prześwietlanej substancji.

I>ln określonej długości fali promieni X lub ^osłabienie będzie zależało od |iiiI/ii|ii |> i /oświetlanego materiału i jego grubości. Na tym zjawisku opiera się imIiiiIii wykrywania wad w metalach. Jeżeli na płytę stalową o grubości „D”,