Дефектоскопия для определения упрочнения азотированием для штампов из стали.

NewDetector · 31.03.2014

Добрый день, уважаемые специалисты!

Прошу вас подсказать начинающему дефектоскописту.

Передо мной стоит задача попробовать определить наличие упрочнения поверхностного слоя стального штампа после проведения операции азотирования.
Как известно, после этой операции происходит изменение цвета поверхностного слоя примерно на 1-2 мм. Он становится более тёмным.
В моём случае не хотелось бы определять при помощи лупы и других средств, которые непосредственно связаны с человеческим фактором.
Желательно использовать метод завязанный на каком-то приборе, пусть его показатели и трактует человек.
Я не знаю, какой метод дефектоскопии может подойти в моём случае.
Рентгенографию использовать нет возможности.
Специалисты говорят, что ультразвук не подойдёт, я просто верю, поспорить с ними не могу, но, если бы не спросил, считал бы, что попробовать стоит.
Мне, как дилетанту, кажется, что цифровые микроскопы, интегрированные в некую систему обработки изображений тут бы подошли, но боюсь, что по цене не смогу позволить такое решение.

Поскажите, пожалуйста, какой метод дефектоскопии здесь можно применить?

Заранее, большое спасибо!

swc · 31.03.2014

NewDetector написал(а):
Добрый день, уважаемые специалисты!

Прошу вас подсказать начинающему дефектоскописту.

Передо мной стоит задача попробовать определить наличие упрочнения поверхностного слоя стального штампа после проведения операции азотирования.
Как известно, после этой операции происходит изменение цвета поверхностного слоя примерно на 1-2 мм. Он становится более тёмным.
В моём случае не хотелось бы определять при помощи лупы и других средств, которые непосредственно связаны с человеческим фактором.
Желательно использовать метод завязанный на каком-то приборе, пусть его показатели и трактует человек.
Я не знаю, какой метод дефектоскопии может подойти в моём случае.
Рентгенографию использовать нет возможности.
Специалисты говорят, что ультразвук не подойдёт, я просто верю, поспорить с ними не могу, но, если бы не спросил, считал бы, что попробовать стоит.
Мне, как дилетанту, кажется, что цифровые микроскопы, интегрированные в некую систему обработки изображений тут бы подошли, но боюсь, что по цене не смогу позволить такое решение.

Поскажите, пожалуйста, какой метод дефектоскопии здесь можно применить?

Заранее, большое спасибо!

Наличие упрочнения логично мерять упрочнометром. При его отсутствии, можно воспользоваться твердомером.

Михаил57 · 31.03.2014

swc написал(а):
Наличие упрочнения логично мерять упрочнометром. При его отсутствии, можно воспользоваться твердомером.

Я так понял, что контролировать нужно ТОЛЩИНУ упрочненного слоя?упрочнометр уже не пляшет.

NewDetector · 31.03.2014

Да, контролировать нужно толщину слоя. Далее хотелось бы оценивать равномерность толщины на всей длине штампа.
В сети попалась статья про лазерно-акустическому дефектоскопу(ЛАД).
http://ilc.phys.msu.ru/innovations/2in.pdf
Пишут, что он способен мерить толщину слоя, имеет ряд преимуществ.

Подскажиет ,пожалуйста, кто пользовался, как это метод в использовании?
Что получается на практике с результатами измерений, какая разрешающая способность по толщине и т.д.?
Спасибо!

NewDetector · 31.03.2014

swc написал(а):
Наличие упрочнения логично мерять упрочнометром. При его отсутствии, можно воспользоваться твердомером.

Спасибо.
Логично.

Твердомеры по описанию прям самое то.

Alexander · 31.03.2014

NewDetector написал(а):
Спасибо.
Логично.
Твердомеры по описанию прям самое то.

Если вы хотите найти наличие и отсутствие, то можно использовать твердомеры, но от "человеческого фактора" вы никуда не уйдете.
Еще используется вихретоковый метод контроля.

swc · 31.03.2014

Кто бы внятно объяснил, что надо? Измерять толщину слоя изменившего цвет? А его видно? В смысле есть доступ с торца, или есть срез, или по образцам-свидетелям? И в чем смысл этого измерения? Или измерять толщину упрочненного слоя? Сколько не азотировали для образцов под капиллярку, толщина слоя десятые миллиметра. Что-то в 2мм не вериться. И почему измерения твердости не хватает?
Лучше всего объясни, что происходит в настоящее время и чем это не устраивает.

NewDetector · 31.03.2014

Alexander написал(а):
Если вы хотите найти наличие и отсутствие, то можно использовать твердомеры, но от "человеческого фактора" вы никуда не уйдете.
Еще используется вихретоковый метод контроля.

Планируется роботизировать работу твердомера(поднёс-убрал), результаты отсылать на компьютер.
Что Вы имеете ввиду под "человеческим фактором"?
Про вихретоковый метод уже успел прочитать, но пока не способен оценить, какой метод лучше подойдёт. Легкомысленно полагаю, что буду выбирать из удобства работы с прибором, из его возможности интегрироваться его в автоматизированный комплекс.

NewDetector · 31.03.2014

swc написал(а):
Кто бы внятно объяснил, что надо? Измерять толщину слоя изменившего цвет? А его видно? В смысле есть доступ с торца, или есть срез, или по образцам-свидетелям? И в чем смысл этого измерения? Или измерять толщину упрочненного слоя? Сколько не азотировали для образцов под капиллярку, толщина слоя десятые миллиметра. Что-то в 2мм не вериться. И почему измерения твердости не хватает?
Лучше всего объясни, что происходит в настоящее время и чем это не устраивает.

Вообще нужно определить какая твёрдость стала после упрочнения.
Да, слой видно, да, в разрезе образца-свидетеля. Я видел слой 1мм, был и 1,5мм. Про 2мм, извините, я загнул.
Измерение твёрдости твердомером хватает, первый вопрос был не корректно задан из-за банальной поспешности в поиске подхода(не прочитал про твердомеры, но взялся изобретать велосипед).
В настоящее время происходит визуальный осмотр при помощи лупы и микроскопа разреза образца-свидетеля.
Если правильно понимаю, то, используя вихретоковый метод или твердомер, можно отказаться от образцов свидетелей и проверять сам штамп?

swc · 01.04.2014

NewDetector написал(а):
Измерение твёрдости твердомером хватает, Если правильно понимаю, то, используя вихретоковый метод или твердомер, можно отказаться от образцов свидетелей и проверять сам штамп?

Зачем измерять глубину слоя, мне не понятно. Она зависит от температуры и времени. Но все это сказывается на твердости. А вот твердость действительно лучше измерять на штампе. Я, правда, не специалист, но коллеги советовали метод Лииба. Почитайте https://defektoskopist.ru/showthread.php?t=630&highlight=твердость+Либ+Лииб

NewDetector · 01.04.2014

swc написал(а):
Зачем измерять глубину слоя, мне не понятно. Она зависит от температуры и времени. Но все это сказывается на твердости. А вот твердость действительно лучше измерять на штампе. Я, правда, не специалист, но коллеги советовали метод Лииба. Почитайте https://defektoskopist.ru/showthread.php?t=630&highlight=твердость+Либ+Лииб

Почитал. Голова опухла.
Про глубину слоя:
Раз сейчас на глаз меряют и именно по толщине, если я правильно понимаю, то я и хотел этот же метод отдать компьютеру, у него ведь "глаза" не стареют.

Колян2 · 01.04.2014

NewDetector написал(а):
Про глубину слоя:
Раз сейчас на глаз меряют и именно по толщине, если я правильно понимаю, то я и хотел этот же метод отдать компьютеру, у него ведь "глаза" не стареют.

Дык, сфотай и отдай ему! А смысл? Понты?ardon:

swc · 01.04.2014

NewDetector написал(а):
Почитал. Голова опухла.
Про глубину слоя:
Раз сейчас на глаз меряют и именно по толщине, если я правильно понимаю, то я и хотел этот же метод отдать компьютеру, у него ведь "глаза" не стареют.

Интересный разговор. Упрочнение. Нет толщину. нет тведрость. Нет снова толщину. А с какой точностью ее меряют? В чем проблема, взял ЛП-10 и за 3 секунды измерил с точностью 0.05. А может не толщину? Твердость сильно зависит от размера зерна. Чем мельче, тем тверже. Может они в микроскоп зерно определяют?

astrut · 02.04.2014

NewDetector написал(а):
Планируется роботизировать работу твердомера

Это для диплома, науки или супермассового производства суперуникальных штампов?
Начнем с цели. Ресурс будет определяться как твердостью, так и толщиной и еще целым рядом факторов с весомым вкладом. Эти параметры связаны не впрямую. Напр. можно сделать толстый, но мягкий, а можно тонкий и твердый, да, к тому же, хрупкий. На штампе можно получить примерно одинаковую толщину на разных участках, но разную твердость.
Способы
Роботизацию отодвиньте на задний план и не вспоминайте о ней до разработки надежной методики.
Вихреток - Достоинство - бесконтактный. Но только при наличии корреляционной связи с измеряемым параметром и электромагнитными свойствами объекта. Кроме того, часть мешающих факторов - краевой эффект и сложная форма поверхности. Будут и еще. Отстройка от некоторых может стать нерешаемой задачей. Если Вам удастся все эти задачи решить, вихреток, пожалуй будет лучшим.
Твердость. Тоже проблемы с формой поверхности и краями. Твердомер оставляет следы. Они допустимы? Для оценки свойств слоев обычно используют измерение твердости с несколькими нагрузками. Их выбор - тоже задачка методическая. Возможно, Вам для азотированного слоя подойдет ультразвуковой способ. Есть датчики с нагрузкой 1, 5 и 10 кГ, возможно, есть и на другую нагрузку. Можно попробовать еще и Лииб и сравнивать результаты. Возможно, потребуется оценить хрупкость слоя - царапанием или по отпечатку, оставленному твердомером с наибольшей нагрузкой. Это уже дополнительно оптические методы.
ИМХО - геморновато все это, нифига не дешево, а самое главное, на)(ера?

NewDetector · 02.04.2014

swc написал(а):
Интересный разговор. Упрочнение. Нет толщину. нет тведрость. Нет снова толщину. А с какой точностью ее меряют? В чем проблема, взял ЛП-10 и за 3 секунды измерил с точностью 0.05. А может не толщину? Твердость сильно зависит от размера зерна. Чем мельче, тем тверже. Может они в микроскоп зерно определяют?

Вы сами писали, что толщина и твёрдость связаны между собой. Это утром, конечно, было, а это Ваш ответ после обеда...

В общем, мне надо определять твёрдость. Но её можно определить:
1. Как сейчас, осмотром размера образца-свидетеля камерой и ПК. Может они и зерно определяют, я же отказываюсь от определения зерна. В этом случае, метод будет повторён, но автоматизирован.
Это вариант не на первом месте, т.к. придётся как-то резать образцы свидетели, а это опять-таки хочется без человека делать. Ставить "резалку" для получения сечения образца-свидетеля на робот, думаю, не лучший вариант.
2. Без образца свидетеля, по самому штампу, при помощи твердомера(ультразвукового или динамического, на данный момент не знаю, допустимы ли следы) или вихретоковым методом.

За 3 секунды посмотреть можно, если есть кому смотреть и отвечать за качество, не затягивая процесс спорами о том, что правильно увидел, а что не правильно.

Про точность тоже пока не знаю, но раз увидел глаз, то и ПК увидит, микроскоп-то никуда не денется.
Цена играет роль, конечно.
Будет дорого-придётся продолжать мучить глаза юных девушек в белых халатах.

Колян2 · 02.04.2014

блондинко?

NewDetector · 02.04.2014

astrut написал(а):
Это для диплома, науки или супермассового производства суперуникальных штампов?
Начнем с цели. Ресурс будет определяться как твердостью, так и толщиной и еще целым рядом факторов с весомым вкладом. Эти параметры связаны не впрямую. Напр. можно сделать толстый, но мягкий, а можно тонкий и твердый, да, к тому же, хрупкий. На штампе можно получить примерно одинаковую толщину на разных участках, но разную твердость.
Способы
Роботизацию отодвиньте на задний план и не вспоминайте о ней до разработки надежной методики.
Вихреток - Достоинство - бесконтактный. Но только при наличии корреляционной связи с измеряемым параметром и электромагнитными свойствами объекта. Кроме того, часть мешающих факторов - краевой эффект и сложная форма поверхности. Будут и еще. Отстройка от некоторых может стать нерешаемой задачей. Если Вам удастся все эти задачи решить, вихреток, пожалуй будет лучшим.
Твердость. Тоже проблемы с формой поверхности и краями. Твердомер оставляет следы. Они допустимы? Для оценки свойств слоев обычно используют измерение твердости с несколькими нагрузками. Их выбор - тоже задачка методическая. Возможно, Вам для азотированного слоя подойдет ультразвуковой способ. Есть датчики с нагрузкой 1, 5 и 10 кГ, возможно, есть и на другую нагрузку. Можно попробовать еще и Лииб и сравнивать результаты. Возможно, потребуется оценить хрупкость слоя - царапанием или по отпечатку, оставленному твердомером с наибольшей нагрузкой. Это уже дополнительно оптические методы.
ИМХО - геморновато все это, нифига не дешево, а самое главное, на)(ера?

Важный момент, прошу извинить, что не указал сразу:
Я про азотирование в начале разговора указал для примера просто.
Сейчас не важно, как именно будет упрочняться штамп, но не так долго, как сейчас с азотированием.
Поэтому, это всё для ускорения всего процесса упрочнения. Чтобы было "почти поточно".
Робот,конечно же, не связан с самим методом определения твёрдости, его тут не обсуждаем.
Хрупкость, кстати, тоже нужно будет определять. По определению хрупкости ещё ничего не знаю, спасибо, что упомянули.
А что за проблемы на краях? Прибор из-за изменения формы будет показывать недостоверный результат? Если да, то как с этим бороться?
Если знать координаты краёв и сложных переходов на штампе(в случае с роботом они будут известны), то можно ли как-то скомпенсировать эти неверные показания?
Можно ли просто списать показатели на то, что результат получен на краю, а значит, это не дефект?
А если дефект как раз на краю есть, то можно как-то решить проблему?
Например, вычесть из "неверного" отклика "эталонный" отклик от края заранее известного и исправного штампа, а остаток от вчитания сравнить с неким средним значением отклика в "хороших" местах этого штампа и принять решение о дефекте на краю?
Вопросы, наверное, неумные, но я пока только вхожу в суть дела.

Допустимы или нет следы я пока не знаю. Но хотелось бы, пусть и помучиться, но выйти на либо ультразвук либо на вихреток.

Спасибо!

NewDetector · 02.04.2014

Колян2 написал(а):
блондинко?

Кто?

Колян2 · 02.04.2014

NewDetector написал(а):
Кто?

А непонятно?

Alexander · 02.04.2014

NewDetector написал(а):
Кто?

Newdetector, почитайте внимательно, что вы написали в своих 10 постах по этой теме и вам станет ясен ответ на этот вопрос.

Дефектоскопия для определения упрочнения азотированием для штампов из стали.

Свой

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Свой

Свой

Мастер дефектоскопии

Дефектоскопист всея Руси

Свой

Свой

Дефектоскопист всея Руси

Свой

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Свой

Дефектоскопист всея Руси

Свой

Свой

Дефектоскопист всея Руси

Мастер дефектоскопии