Портативное оборудование для неразрушающей металлографической подготовки и микроскопии

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИКА»

Portable Equipment for Non-Destructive Metallographic Preparation and Microscopical Investigation
Metallography is a classic method for studying and controlling metal materials structure. It involves preparing a specimen (polished section) and studying its morphology and structure with an optical microscope. Specialized portable equipment for non-destructive metallography (polishing machine TransPol-5, electrolytic polishing and etching device Movipol-5, microscopes PSM-5 and PSM-10) and the required consumables for producing replicas after the non-destructive preparation (Transcopy and RepliSet) are offered by the Danish company Struers.

LAPP GROUP

Е.В. Верцанова, к.т.н., ООО «Мелитэк-Украина», г. Киев

Для неразрушающей металлографической подготовки объекта и его дальнейшего микроскопического анализа компания Struers (Дания) производит все необходимое оборудование и расходные материалы, начиная от составов для шлифовки, электролитической полировки, травления и заканчивая микроскопами для проверки результатов. Портативные устройства — металлографическая шлифовально-полировальная машинка, прибор для электролитической полировки и травления, микроскопы и т. д. — позволяют проводить исследования даже в полевых условиях. А использование реплик Transcopy для копирования даже трехмерных поверхностей дает возможность контролировать отдельные ключевые участки в лаборатории.

Неразрушающая металлографическая подготовка объекта и его дальнейший микроскопический анализ позволяют выполнять необходимые исследования и технический контроль непосредственно на предприятии и в производственном цехе. Методы неразрушающего контроля применяют для определения качества оборудования и материалов на электростанциях, нефтепромысловых платформах, мостах, воздушном транспорте, в цехах предприятий и т. д. Такие этапы подготовки к неразрушающим испытаниям, как шлифовка, полировка и травление выполняются с помощью специального оборудования по месту эксплуатации объекта исследования. Обработке подвергается участок поверхности с ограниченной площадью, который не повреждается в результате операций, предшествующих анализу.

TransPol-5 — портативная металлографическая шлифовально-полировальная машинка, предназначена для работы в жестких полевых условиях. Используется для подготовки поверхности к проведению металлографического анализа: работающего оборудования (силовые установки, буровые вышки и т. п.), крупногабаритных объектов (цистерны, котлы, авиационное оборудование), а также других изделий, от которых не может быть отделен образец для исследования в лабораторных условиях. Подготовка чаще всего осуществляется в труднодоступных местах, поэтому портативные шлифовально-полировальные станки должны быть компактными, легкими и автономными. TransPol-5 удовлетворяет всем этим требованиям: весит 6,8 кг, сменный аккумулятор обеспечивает до одного часа непрерывной работы, машинка и необходимые аксессуары вместе с зарядным устройством хранятся в специальном кейсе. В поставку TransPol-5 входят прямая и угловая рукоятка, а также заменяемые резиновые диски, служащие опорой для шлифовальной бумаги и ткани для полировки. Шлифовально-полировальная машинка TransPol-5 оснащается очень компактными обрабатывающими дисками диаметром 32 мм. Данные размеры позволяют подготовить поверхность сварного шва, расположенного в труднодоступном месте. Мощный двигатель обеспечивает значительное усилие даже при работе с грубой шлифовальной бумагой. Скорость двигателя может изменяться в диапазоне от 0 до 20000 об/мин, что позволяет добиться оптимальных результатов.

MoviPol-5 — портативный прибор для электролитической полировки и травления металлических образцов. MoviPol-5 компактен, прочен и может быть использован в любом месте. Прибор поставляется с батареей, обеспечивающей 1,5 часа непрерывной работы. MoviPol-5 широко используется для контроля микроструктуры материалов ответственных деталей, например сварных соединений. Такой метод позволяет эффективно обнаруживать изменения в структуре металла и избежать возможных повреждений из-за трещин и утечек.

Прибор автоматизирован и управляется с помощью программного обеспечения. Включение полировочного пистолета запускает электролитическую реакцию. После завершения этапа полировки прибор MoviPol-5 автоматически переходит в режим травления и менее чем за минуту — поверхность подготовлена. Анализ может выполняться как на предприятии, так и в лаборатории с использованием реплики поверхности.

Оборудование MoviPol поставляется с методической базой данных по часто применяемым материалам. Это означает, что пользователю не требуется начинать с пробной полировки, т. к. прибор обладает средствами, необходимыми для начала работы. Методическая база данных обеспечивает повторяемость и однородность результатов. Всего в базу данных может быть сохранено до 20 методов. Можно выбрать одну из предустановленных методик, создать абсолютно новую или модифицировать заданную процедуру для создания новой. Ручная установка может быть полезна при доработке процедур. Вы можете быстро выбрать параметры полировки или травления, не создавая новой процедуры. При необходимости процедура может быть сохранена.

PSM-5 и PSM-10 — портативные микроскопы с питанием от батареек, используются для контроля реплик и поверхностей, подготовленных в полевых условиях. PSM-5 и PSM-10 имеют надежную конструкцию и отлично подходят для изучения поверхностей, подготовленных при помощи портативных устройств для шлифовки и электролитической подготовки. PSM-5 обеспечивает увеличение до 400х, а PSM-10 до 600x. Возможно подключение высококачественной цифровой камеры для документирования изображения. Дополнительные опции включают окуляр-микрометр и объект-микрометр. Для проверки криволинейных поверхностей (труб и т. д.) портативный микроскоп PSM-10 может быть оснащен магнитным перемещаемым столом и высоким штативом (опции). Дополнительный магнитный стол поперечного перемещения идеален для проверки труб и т. п. При помощи магнитного зажима микроскоп достаточно просто устанавливается на любой ферромагнитной поверхности. Стандартный низкоуровневый штатив микроскопа PSM-10 может быть заменен штативом с высоким основанием, если микроскоп используется для искривленных поверхностей. Оба микроскопа идеально подходят для контроля подготовленных при помощи TransPol-5 и MoviPol-5 поверхностей. Для более детального анализа в лаборатории рекомендуется использовать реплику поверхности. Микроскопы применяются для предварительной проверки реплики.

В случае если анализа, выполненного при помощи портативного микроскопа, оказалось недостаточно и требуется дальнейшее исследование или сравнение результатов в лаборатории, используют фольгу для приготовления реплик Transcopy. Реплика Transcopy разработана для использования совместно с MoviPol или TranSpol и применяется для копирования любой отполированной и протравленной поверхности. При помощи реплики Transcopy можно получить также структурные отпечатки с труднодоступных, вогнутых или выпуклых поверхностей.

В комплект Transcopy входят: 1 бутылочка (40 мл) Transcopy liquid; пипетка; 50 отпечатывающих самоклеящихся пластин 20 х 30 мм; 25 предметных стекол 25 х 75 мм.

Технология приготовления реплик очень проста: после полирования и травления исследуемой поверхности на блестящую поверхность отпечатывающей пластины наносят 1–2 капли Transcopy Liquid. Необходимо, наклоняя пластину, сделать так, чтобы жидкость распределилась по всей поверхности и смочила ее. При этом поверхность пластины станет мягкой и пластичной. В течение 10–30 с жидкость (Transcopy Liquid) воздействует на поверхность пластины, а ее остатки испаряются. Как только это произошло, пластину блестящей размягченной стороной с усилием прижимают к протравленной поверхности исследуемого материала в течение 30 с, а затем ее оставляют еще на 3–5 мин. Далее реплика аккуратно снимается с поверхности материала. Удалив защитную бумагу с обратной стороны пластины, реплику можно закрепить на предметном стекле. Новые и использованные реплики могут храниться длительное время. Для этого пластиковую коробку, в которой они находятся, необходимо защищать от яркого света, нагревания и воздействия влаги.

Для приготовления гибких трехмерных реплик с высокой разрешающей способностью используют систему RepliSet.

RepliSet составлен по специальной формуле и представляет собой двухсоставный быстроотвердевающий силиконовый каучук, обеспечивающий необходимую гибкость. Составы RepliSet поставляются в картриджах и предназначены для нанесения при помощи ручного дозирующего пистолета. Реплика может быть снята со всех металлических материалов и большинства иных твердых материалов, таких как керамика, пластмасса и стекло. Реплика не имеет ограничений по размерам, форме или толщине, что позволяет повторять даже недоступные для других способов поверхности. Исследуемая поверхность, на которой будет исследована микроструктура, должна быть подготовлена, используя обычные методы неразрушающего металлографического исследования. Методы снятия реплик часто требуют более глубокого травления, чем используют для прямого исследования. Анализируемая область должна быть чистой и обезжиренной.

Дальнейшее исследование выполняется при помощи оптических микроскопов отраженного света, в том числе в поляризованном свете, или использования дифференциально-интерференционного контраста (DIC). 3D-исследование может быть выполнено при помощи лазерных бесконтактных измерительных инструментов или измерительных проекторов. Реплики вогнутых участков, например отверстий, могут контролироваться при помощи профильных проекторов, а для их 3D-исследования используют сканирующий электронный микроскоп.

Срок годности реплик, если они сохраняются должным образом, практически не ограничен. Если поверхность реплики запылилась, то ее можно легко очистить, используя скотч.

Использование реплик RepliSet с высокой разрешающей способностью позволяет исследовать в лабораторных условиях труднодоступные участки изделий, образцы поверхностей сложной формы важного технического оборудования. Целью может быть проверка геометрических параметров внутренней поверхности деталей, чистоты обработки поверхности или контроль ее разрушения, повреждений или износа.

Кроме оборудования для неразрушающего контроля, компания Struers производит широкий диапазон оборудования для материалографической пробоподготовки в лабораторных условиях. Дополнительную информацию можно получить в офисе компании ООО «Мелитэк-Украина».

Эксклюзивный представитель Struers в Украине
ООО «Мелитэк-Украина»
03067, г. Киев, бул. Ивана Лепсе, 4, корп. 1, офис 308,
Тел.: +380 44 454-05-90, факс: +380 44 454-05-95,

e-mail: infoua@melytec.ru Web: www.melytec.ru

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.