Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 17 maj 1955 - Ultraljudkontroll av halvfabrikat inom stålindustrin, av Herbert Krautkrämer
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
10 maj 1955
44,")
Ultraljudkontroll av halvfabrikat
inom stålindustrin
Direktör Herbert Krautkrämer, Köln
Av de icke förstörande provningsmetoderna har
under de senare åren impuls-ekometoden med
ultraljud slagit igenom för kontroll av bl.a.
smi-desstycken, verktygsstål, plåt och rör på
mekaniska felaktigheter. Här skall bara senare
utvecklingslinjer för metoden behandlas. Redan
allmänt använda provningsförfaranden kommer
alltså inte att nämnas.
Fysikaliska grunder
Då en ljudvåg under rät vinkel träffar
skiljeytan mellan två angränsande medier, är
reflexionsfaktorn avgörande för uppkomsten av ett
eko. Dess storlek beror av förhållandet mellan
mediernas ljudimpedanser, som är produkten av
mediernas täthet och ljudhastigheten i dem. Ett
eko på en impuls-ekoapparats fluorescensskärm
visar alltså, att ljudimpedansen i det undersökta
arbetsstycket på ifrågavarande ställe har en
diskontinuitet (fig. 1).
Vid gränsytan mellan stål och luft är t.ex.
förhållandet mellan ljudimpedanserna ca 105,
varvid reflexionsfaktorn blir praktiskt taget 100 %.
Vid gränsytan mellan stål och volframkarbid är
samma förhållande ca 2,6 och reflexionsfaktorn
är då 20 %. Då i första approximationen de
angränsande mediernas eller materialens tjocklek
ej spelar någon roll, reflekterar också fina
seg-ringar i volframkarbiden en bråkdel av
ljudvågen, även om ingen uppspaltning föreligger.
Sådana felanvisningar kan alltså dyka upp hos
höglegerade kvalitetsstål. Å andra sidan kan
segringar, vilkas ljudimpedans är lika med
stålets, ej ge utslag, vilket naturligtvis inte hindrar
att materialet vid belastning kan brista vid
segringen.
En plåt som vid ultraljudkontrollen befunnits
felfri brast t.ex. dock i ett fall vid
bocknings-provet. På slipproven syntes starka segringar.
Efter en värmebehandling vid 920°C hade
segringarna nästan försvunnit, och ultraljud- och
bockningsprov visade normala värden. I detta
och föregående fall, i vilka felindikationer
uppträdde på grund av segringar i höglegerat stål,
Föredrag i avd. Kemi ocli Bergsvetenskap den 2,r> februari 1955.
620.179.16
har alltså gränserna för metodens användbarhet
nåtts. Beaktar man att blott variationen i
ljudimpedansen är avgörande för reflexionen, kan
man i båda fallen förutsäga resultatet ur de
föreliggande metallurgiska förhållandena.
En annan gräns dras genom ljudets spridning
och absorption i materialet. Då stål har
polykri-stallin struktur, måste man räkna med små
variationer i ljudimpedansen från kristall till
kristall, t.ex. på grund av kristallernas anisotropi.
Dessa variationer, liksom reflexioner vid
korn-gränsavlagringar, leder till en spridning av
ultraljudvågen, och härtill kommer ytterligare en
verklig absorption i materialet.
Vid en viss kritisk kornstorlek i samband med
starka variationer i ljudimpedansen i olika
kristallriktningar eller vid korngränsavlagringar
kan man alltså icke genomföra
ultraljudkontrollen, emedan ljudvågen undergår en diffus
spridning. Grått tackjärn samt grovkristallina,
värmebeständiga specialstål är kända som markanta
exempel härpå. Sådana material är alltså i
princip undandragna ultraljudkontroll.
Genomsläppligheten för ultraljud varierar dock även hos de
kontrollerbara materialen, vilket man obetingat
måste ta hänsyn till, t.ex. då man med ledning av
felindikationen skall bedöma felets storlek.
Fig. 1. Impuls-ekoapparat med inkopplad Monitor-apparat
och rörsvängare.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
