轴承钢中大夹杂物的超声检测方法

轴承钢中大夹杂物的超声检测方法

国家标准 GB/T38683一2020 轴承钢中大夹杂物的超声检测方法 Methodofultrasonictestingforlargeinelusionsinbearingstee 2020-03-31发布 2020-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38683一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 检测要求 检测设备 设备检验 检测过程 8 设备校验 评价 10检测报告
GB/38683一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由钢铁工业协会提出 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口 本标准起草单位:钢铁研究总院、江阴兴澄特种钢铁有限公司、河钢集团石家庄钢铁有限责任公司、 钢研纳克检测技术股份有限公司冶金工业信息标准研究院、武汉中科创新技术股份有限公司青海华 汇检测技术有限公司 本标准主要起草人:张建卫、范弘、白云、周立波、董莉、王子成、沈海红、章伟陆、金雄英、王殿峰、 刘光磊、周友鹏、李翠春、徐磊
GB/T38683一2020 轴承钢中大夹杂物的超声检测方法 范围 本标准规定了轴承钢中大夹杂物超声检测方法的检测要求检测设备、设备校验检测过程、评价及 检测报告 mm100mm的轴承钢棒 本标准适用于液浸式脉冲反射法纵波人射探头,检测直径或边长为35m 其他尺寸或种材料也可参照执行 材中内部夹杂物 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 件 GB/T6394金属平均晶粒度测定方法 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T12604.I无损检测术语超声检测 GB/T27664.1无损检测超声检测设备的性能与检验第1部分:仪器 超声检测设备的性能与检验第2部分探头 GB/T27664.2无损检测 术语和定义 GB/T12604.1界定的以及下列术语和定义适合于本文件 3.1 大夹杂物lareinelusions 超声反射当量不小于0.4mm平底孔的夹杂物 3.2 testing 过程检测proeess 在产品生产过程中对中间坯的检测 3.3 最终检测finaltesting 交付用户前对最终产品的检测 3,4 回折扫查 nmeanderingscan 探头从受检面的一端扫查至另一端后,步进,再进行相邻的路径扫查,从而在受检面形成回折型轨 迹的扫查 3.5 螺旋扫查helicallinesscanm 圆柱形工件旋转,探头沿圆柱轴线方向移动,探头在圆柱表面形成螺旋状轨迹的扫查
GB/T38683一2020 3.6 步进扫查scaninsteps 圆柱形工件在完成一周扫查后,步进,再进行相邻的下一周扫查 检测要求 4.1检测技术要求 超声检测的技术要求应按产品标准规定或协议执行,应包含如下内容: a 超声检测的样品应在状态“C”或“L”时进行(见4.2) 灵敏度等级(见6.4); b c 检测体积(见6.5); d)评价(见第9章). 示例;检测要求为“C2一e”,表示该批次产品在“C”阶段,灵敏度等级2,检测体积e为5dnm',可接受的评价结果供 需双方协商确定 4.2检测样品状态 4.2.1样品要求 检测样品的选择可分为两类过程检测(C)和最终检测(L),样品应是圆柱形和长方体 样品的内 部及表面不应有影响检测的缺陷,表面粗糙度应符合检测要求 取样部位和要求应按产品标准或协议 规定,未规定时,按4.2.2和4.2.3规定进行 4.2.2过程检测(C 4.2.2.1样品可以取自连铸坯的头部、中部或尾部,如果是钢锭可以取自钢锭头、钢锭中或钢锭尾 样 品需经过轧制或锻压变形,压缩比应大于4 4.2.2.2为了满足检测的灵敏度,样品在表面加工之前需进行热处理,使其晶粒度达到GB/T6394规 定的5级或更细 4.2.2.3样品表面应清洁光滑 长方体样品相对面应平行且所有面均为矩形 样品加工应符合表1的 规定 4.2.2.4在制备过程中,样品被标记,确保对可追溯性;标记不能标识在检测面或相对面 检测记录中 应有样品的压缩比和尺寸 表1样品加工要求 项目 圆柱形 说明 长方体 例如,加工前d=100mm 加工后d>95 mm 表面加工量 5%d 二2.5%每个面 加工前1=100mm加工后1>95mm 表面粗糙度" Ra<2.04m Ra2.0Mm 1%ad 椭圆度 注:d -圆柱的直径; 长方体的边长 必备条件
GB/T38683一2020 4.2.3最终检测(L) 对于同一炉批钢材(坯)检测应在不同支钢材(坯)上取样 其他要求按照“C”状态制样 4.3检测人员 检测人员应取得符合G;B/T9445或者同等标准的资格证书 从事超声检测人员应取得超声探伤 专业1级及其以上资格证书,签发检测报告者应取得超声探伤专业2级及其以上资格证书 检测设备 5.1扫查装置与水槽 水槽尺寸和扫查装置需满足工件检测要求,按照7.1给定的扫查网格要求来调整轨距,扫查装置应 通过和计算机连接的电气控制系统来操作 5.2检测软件 检测软件宜具有c扫描显示功能,能够按照7.3的方法直观的进行评定,并按照第9章要求进行 评价 5.3超声检测仪 超声检测仪应有实时A扫描显示功能,仪器应能满足GB/T27664.1的要求,并具有深度补偿 功能 5.4超声探头 液浸探头应符合GB/T27664.2的要求 直探头晶片直径应为(6.3士0.3)mm;探头标称频率10MHz 其6dB带宽应为(6士1)MHz 注如果探头参数变化,供需双方在协议中进行约定 但本标准的目的是保证检测结果的一致性,当设备参数发生 变化,检测结果一致性不能保证 5.5稠合剂 -般用水作为合剂,为防止样品生锈可加人必要的添加剂 水温应在15C30C之间 用于 标定和检测应是同一耦合剂,且应保证在水槽不发生影响检测灵敏度的物理或化学变化 必要时,水槽 要配有循环过滤装置,保证影响检测的悬浮颗粒物可去除 对比试样标定与被检样品检测时的温度差 应不超过5C 设备检验 6.1对比试样 6.1.1试样要求 6.1.1.1设备应用对比试样进行校验 用于调整和设置检测灵敏度的对比试样,应与被检样品声学性 能相同或相似,表面状态相同见4.2.2和4.2.3) 6.1.1.2对于圆柱形样品,要用直径相同或相近的对比试样,被检样品直径应在对比试样直径士20%范 围内
GB/T38683一2020 6.1.1.3对于直径大于100mm的圆柱形样品,可用长方体对比试样代替 对于长方体样品,试样边长 至少应符合各自被测区域的厚度(声程)(见7.1) 6.1.2人工反射体 6.1.2.1 对比试样中应有1.0mm直径的平底孔 6.1.2.2在测试范围内,对比试样中应至少包含4个不同埋藏深度平底孔 两个平底孔间距应不小于 探头晶片直径的2倍 平底孔回波与底波应能清晰分辨,距离底面至少2" 孔的底部应经过机械 mm 加工成平面,为了防止孔的腐蚀,平底孔日可以加塞 塞子应距离孔底一段同隙.,以免检测到塞子本身 6.1.2.3可在加工适当深度的平面台阶后再加工平底孔,台阶处平底孔示意图及公差要求见图1 长 方体试样的公差与圆柱形试样要求相同 单位为毫米 10 90 所有平底孔底部平整度:0.5/10 158 30 0 152 西 5 6:1 前视图:1:1 n互 H95 15 1土0.2 0.5/10 AO.05 侧视图1:1 400 图1对比试样加工示例 6.2水层厚度 在调整和检测时,探头和被检样品之间的水层厚度应在40mm一45mm之间 6.3灵敏度调整 6.3.1基准灵敏度通过带有直径为1.0mm平底孔的对比试样来调整,将回波最高的平底孔反射波高 调整至显示屏满屏高度(FSH)的80%,该灵敏度为基准灵敏度 其他深度平底孔通过深度补偿对回波 幅度进行调节,即在基准灵敏度基础上增加增益V,使波高达到显示屏满屏高度(FSH)的80% 6.3.2根据需要的灵敏度等级(见6.4),需要增加不同的增益因子V加在基准灵敏度上;这样将深度 补偿计算在内,实际的放大增益V等于深度补偿增益V和增益因子VK之和,如式(1)所示
GB/T38683一2020 V只=V十V 6.4灵敏度等级 灵敏度等级按产品标准或协议确定 由表2给出具体值 未规定时,灵敏度按1级执行 不准许 按AVG曲线规律换算平底孔的尺寸和深度,应根据试样和l.0mm平底孔实测,在自动超声检测中信 噪比应不小于6dB,最好达到10dlB,必要时,在检测前进行专项热处理(见4.2.2和4.2.3). 表2灵敏度等级 灵敏度等级 显示战商 /% 80 80 80 80 80 平底孔直径 /mmm VK/dB +15 十12 十18 十21 6.5检测体积 最小的检测体积见表3,具体检测体积按产品标准或协议要求执行 如果没有具体要求,通常按直 径不大于50mm执行b类,直径大于50mm执行c类 为了提高统计可靠性,可以增加样品的体积 检测体积根据实际评估体积而定 测试范围具体在7.1规定 表3检测体积 检测类别 10 检测体积/dm" 检测过程 7.1轨迹、扫查方法、检测范围和闸门调节 7.1.1为了实现全覆盖检测,扫查网格中与主要变形方向(轧制方向)垂直的最大间距是0.25mm,与 主要变形方向平行的最大间距是1.0mm 供需双方也可协商确定网格最大间距 7.1.2样品尺寸不大于100mm,采用全截面检测 表4列出样品全截面扫查范围和扫查方法要求 表4全截面检测范围和扫查方法要求 儿何形状 样品尺寸/mm 检测范围 扫查方法 长方体 彼此互成90"的两个面,回折扫查 150 长方体 4个面,回折扫查 0l/2t 圆柱形 ,回折扫查t dl50 l80， d50 圆柱形 360",回折扫查 l/2d一d 圆柱形 d<50 螺旋扫查或步进扫t l/2dd 圆柱形 d50 360° ,回折扫查 01/2dl d50 圆柱形 螺旋扫查或步进扫t 0一l/2dl 检测面厚度,d 圆柱的直径 注1:/ 注2:也可以采用能达到以上扫查效果的其他扫查方法
GB/T38683一2020 7.1.3当全截面检测及检测扫查至1/21,或1/2处,闸门起始位置应设置在检测面下8mm 以内位 置 当全截面检测及检测扫描从1/2dd,闸门终止位置应设置在底面前2mm处 7.1.4样品尺寸大于100mm,仅检测由检测面至内部50mm声程距离(见表5) 近表面检测时,闸门 起始位置应在样品检测面下8mm位置以内设置 表5尺寸大于100mm的区域检测扫查方法 圆柱形 圆柱形 儿何形状 长方体 扫查方法 4个面上回折扫查 360",回折扫查 螺旋或步进扫查 7.2扫描速度,脉冲重复频率和脉冲间跑 7.2.1根据脉冲重复频率和扫描速度可以得出两个脉冲之间的距离(脉距),考虑到可统计的干扰抑制 伪回波抑制),脉距不能大于网格距离 示例;如扫描速度150mm/s,脉冲频率是1500Ha.则脉距是(150. mm/s)1500s-" s'=100Am 7.2.2过高的脉冲重复频率会引起幻影回波,所以应避免 7.3检测方法 7.3.1一个超声脉冲能产生不同距离的反射回波,应选择评价窗口内最大的回波 7.3.2从几个面检测矩形样品,会发生缺陷重复评定(90"相互垂直方向检测2次) 同一缺陷在不同检 测面会产生2次回波,显示的仅是一个缺陷,这只能算一次 7.3.3圆柱形工件检测时由于闸门覆盖设置也可能出现缺陷的重复扫查,经过分辨确定为同一缺陷 后,只评定1次 设备校验 应定期(一般不超过8h或换班前后或工作结束前)使用人工反射体来校验检测设备的重复性,当 人工反射体的回波高度偏差超过士2dB,则上一次校验之后的数据记录应重新评估,或所有样品应重新 检测 g 评价 9.1回波数量 根据相应的校准和灵敏度等级来设定门限 在设定闸门内,只要一个网孔振幅超过闸门就应记录 相邻网孔产生的值大于极限值时,记为一个回波 累计回波的数量 9.2指示长度 应在变形的主方向(轧制方向)上评定缺陷指示长度 单点缺陷指示长度是扫查网格宽度在主方向 上的2倍即如果网格宽为1mm,则指示长度为2mm) 9.3大夹杂物评价 9.3.1大夹杂物指标等于这些指示长度之和除以被检测的总体积 示例;如检测体积为5.0dm,在图2中给出长度15mm(计算方法见表6),则大夹杂物指标为15mm/5.0dm一 3.0mm/dm
GB/T38683一2020 单位为毫米 点状缺陷 G o 超门限网格点 未超门网格点 样品主要变形方向 图2缺陷分布评定示意图 表6缺陷指示长度 单位为毫米 缺陷指示长度 缺陷号 缺陷网格长度 A B D E F 指示长度合计 15 9.3.2应通过C扫描图像给出超声检测结果 若不能用C扫描采用人工评定时,应使用适当的可成像 的方式记录回波数量和指示长度 9.3.3两个点状指示之间的距离应不小于网格宽度,否则它们作为一个点记录 三维相邻准则可以适 用于整个自动评价 9.3.4缺陷指示可接受的数量和对总指示长度的接受值,以及单个缺陷最大指示长度,由供需双方协 商确定 0检测报告 检测报告应至少包括下列内容: 本标准编号; a
GB/T38683一2020 b 工件情况;炉批号、检测样品编号;检测的生产阶段;压缩比和样品尺寸; c 检测条件;检测仪器、检测设备;探头型号及参数等; d 检测结果;检测范围和灵敏度等级、检测评定结果; 检测人员报告签发人的姓名及资格等级;检测日期,报告签发日期等 e

GB/T38683-2020轴承钢中大夹杂物的超声检测方法

轴承钢是一种重要的特殊钢材，广泛应用于各种机械轴承、汽车、航空、航天等领域。然而，在轴承钢的生产过程中，常常会出现夹杂物这样的缺陷，如何及早发现并排除这些缺陷对于保证产品质量和性能至关重要。

GB/T38683-2020标准就是为了解决这个问题而制定的。该标准规定了采用超声波检测方法对轴承钢中的大夹杂物进行检测，包括了检测设备、检测技术、检测结果评定等方面的内容。在轴承钢生产制造中，该标准具有以下优势：

• 高效准确： 超声波检测是一种非常有效、准确的缺陷检测方法，能够及时发现轴承钢中的大夹杂物等缺陷，排除潜在安全隐患。
• 成本低廉： 与传统的X射线探伤和磁粉探伤相比，超声波检测具有设备简单、易操作、使用成本低廉等优点。
• 规范严格： GB/T38683-2020标准对于检测的技术要求及结果评定等方面都做出了规范，保证了检测的准确性和可靠性。

总之，GB/T38683-2020标准在轴承钢生产制造中具有很大的应用价值。通过采用超声波检测方法对轴承钢中的大夹杂物进行检测，可以提高轴承钢的质量和性能，为各个领域的机械设备提供更加高效、安全的支撑。

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