ZKOUŠENÍ PODPOVRCHOVÉ OBLASTI KONTINUÁLNĚ ODLÉVANÉHO SOCHORU V TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH, A.S.



Podobné dokumenty
VÝZNAM A NENAHRADITELNOST VIZUÁLNÍ KONTROLY PŘI KVALIFIKACI PROCESU SVAŘOVÁNÍ

EXPERIMENTÁLNÍ POUŽITÍ LASEROVÉ TRIANGULÁČNÍ METODY V TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH, A.S.

INSPECTION OF THE THICK-WALLED DISSIMILAR WELD BY THE PHASED ARRAY METHOD

APLIKACE VYBRANÝCH METOD PRO MĚŘENÍ ZBYTKOVÉHO NAPĚTÍ APPLICATION OF SOME METHODS FOR RESIDUAL STRESS MEASUREMENT

Zkoušení heterogenních a austenitických svarů technikou Phased Array a technikou TOFD

2. přednáška. Petr Konvalinka

Techniky detekce a určení velikosti souvislých trhlin

Ultrazvuková kontrola obvodových svarů potrubí

Rozsah průmyslového výzkumu a vývoje Etapa 9 Systém kontroly povrchových vad

integrované povolení

VÍŘIVÉ PROUDY DZM

TEST PRO VÝUKU č. UT 1/1 Všeobecná část QC

ULTRASONIC TESTING ÚVOD DOPORUČENÉ MATERIÁLY DEFINICE URČENÍ DÉKLA ŠKOLENÍ. Sylabus pro kurzy ultrazvukové metody dle systému ISO / 3

integrované povolení

TEST PRO VÝUKU č. UT 1/2 Specifická část QC

Ultrazvuková defektoskopie. M. Kreidl, R. Šmíd, V. Matz, S. Štarman

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

POROVNÁNÍ MIKROČISTOTY OCELI PŘI POUŽITÍ DVOU TYPŮ PONORNÝCH VÝLEVEK. Jaroslav Pindor a Karel Michalek b

TVÁŘENÍ KOVŮ Cíl tváření: dát polotovaru požadovaný tvar a rozměry

EDDY CURRENT TESTING ÚVOD DOPORUČENÉ MATERIÁLY DEFINICE URČENÍ DÉKLA ŠKOLENÍ. Sylabus pro kurzy metody vířivých proudů dle systému ISO / 7

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

PLASTICKÉ VLASTNOSTI VYSOKOPEVNOSTNÍCH MATERIÁLŮ DĚLENÝCH NESTANDARDNÍMI TECHNOLOGIEMI

Phasec 3. - detektor z řady defektoskopů

Antonín Kříž a) Miloslav Chlan b)

Stavebnictví Energetika Tlaková zařízení Chemickz průmysl Dopravní prostředky

Nedestruktivní zkoušení - platné ČSN normy k

FUNKČNÍ VZOREK FUNKČNÍ VZOREK - TBB/SVK. ZAŘÍZENÍ PRO MĚŘENÍ TEPLOT V PRŮBĚŽNÉ KROKOVÉ PECI SOCHOROVÁ VÁLCOVNA KLADNO-DŘÍŇ.

TEPELNÁ PRÁCE TRUBKOVÉHO KRYSTALIZÁTORU THERMAL WORK OF THE TUBE CC MOULD

Seznam platných norem NDT k

Zkušební stav pro termomechanické zkoušky kol. Autor: Ing. Jiří Soukup / Datum: Místo: ZC Velim

VÝZKUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SVAROVÝCH SPOJŮ MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ T24 A P92. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.

PROBLEMATIKA ZKOUŠENÍ HETEROGENNÍCH SVAROVÝCH SPOJŮ NA JE TYPU VVER DISSIMILAR METAL WELDS EXAMINATION ISSUES ON NPP TYPE WWER

Problematika disertační práce a současný stav řešení. Filip Hort

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ POMOCÍ NANOINDENTACE

Název práce: DIAGNOSTIKA KONTAKTNĚ ZATÍŽENÝCH POVRCHŮ S VYUŽITÍM VYBRANÝCH POSTUPŮ ZPRACOVÁNÍ SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE

ÚVOD ZKOUŠENÍ PETROCHEMICKÉHO REAKTORU

Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský

VÝVOJ V AUTOMATOVÝCH OCELÍCH, ZVYŠOVÁNÍ OBROBITELNOSTI BISMUTEM ; OLOVEM V TŽ, A.S.

VÝVOJ NOVÉ GENERACE ZAŘÍZENÍ S POKROČILOU DIAGNOSTIKOU PRO STANOVENÍ KONTAKTNÍ DEGRADACE

Hodnocení korozí odolnosti systémů tenká vrstva substrát v prostředí kompresorů

NEDESTRUKTIVNÍ HODNOCENÍ MATERIÁLU ENERGETICKÝCH KOMPONENT NONDESTRUCTIVE EVALUATION OF POWER PLANT PARTS Zbyněk BUNDA a,b, Josef VOLÁK a,b

Z P R Á V A č. 3/15. Diagnostický průzkum opěr most přes Chodovský potok, Ulice Kpt. Jaroše KARLOVY VARY

COMTES FHT a.s. R&D in metals

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí (K)

CFD SIMULACE VE VOŠTINOVÉM KANÁLU CHLADIČE

FUNKČNÍ VZOREK FUNKČNÍ VZOREK - SOLAR PANEL TESTER. ZAŘÍZENÍ PRO MEZIOPERAČNÍ TESTOVÁNÍ SOLÁRNÍCH PANELŮ

MOŽNOSTI TVÁŘENÍ MONOKRYSTALŮ VYSOKOTAVITELNÝCH KOVŮ V OCHRANNÉM OBALU FORMING OF SINGLE CRYSTALS REFRACTORY METALS IN THE PROTECTIVE COVER

Použití techniky Phased Array pro stanovení reálných rozměrů necelistvostí ve svarech potrubních systémů

DOSAŽENÉ VÝSLEDKY PRI POUŽÍVÁNÍ KUBICKÝCH CU VLOŽEK KRYSTALIZÁTORU NA ZPO 1 V TŽ, A.S. TRINEC

Predikce Diagnostika - Testování

Dodatek k manuálu. Analyzátor vibrací Adash 4102/A

Metody diagnostiky v laboratoři fyzikální vlastnosti. Ing. Ondřej Anton, Ph.D. Ing. Petr Cikrle, Ph.D.

Univerzita obrany K-204. Laboratorní cvičení z předmětu AERODYNAMIKA. Měření rozložení součinitele tlaku c p na povrchu profilu Gö 398

Stanovení tlouštěk asfaltových vrstev vozovky georadarem

Ultrazvuková technika TOFD při určení hloubkových rozměrů vad

Inteligentní koberec ( )

RESEARCH REPORT. Petr TICHAVSKÝ, ÚTIA AVČR Tomáš SLUNÉČKO, ZD RPETY DAKEL Marie SVOBODOVÁ, UJP Praha a.s. Tomáš CHMELA, UJP Praha a.s.

Metal Magnetic Memory Method

Vliv struktury materiálu na hodnotitelnost ultrazvukovou defektoskopií

Autor: Bc. Tomáš Zavadil Vedoucí práce: Ing. Jaroslav Pitter, Ph.D. ATG (Advanced Technology Group), s.r.o

Seznam platných norem z oboru DT k

Novinky ve zkušebnách Výzkumného centra

TEST PRO VÝUKU č. UT 2/2 Specifická část QC

EXPERIMENTÁLNÍ METODY. Ing. Jiří Litoš, Ph.D.

KOVOHUTE PRIBRAM NASTUPNICKA, a.s. INTEGRATED RECYCLING OF WASTES CONTAINING HEAVY- AND PRECIOUS- METALS

Nový systém defektoskopie u SŽDC. Ing. Petr Sychrovský, SŽDC TÚDC, Praha

Transfer inovácií 20/

HODNOCENÍ POVRCHOVÝCH ZMEN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ PO ELEKTROCHEMICKÝCH ZKOUŠKÁCH. Klára Jacková, Ivo Štepánek

DEFEKTOSKOPIE U SPRÁVY ŽELEZNIČNÍ DOPRAVNÍ CESTY DEFECTOSCOPY FOR RAILWAY INFRASTRUCTURE ADMINISTRATION

STUDIUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ V OKOLÍ MAKROVTISKŮ NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

PIV MEASURING INSIDE DRAFT TUBE OF MODEL WATER TURBINE PIV MĚŘENÍ V SAVCE MODELOVÉ VODNÍ TURBÍNY

Vliv povrchu na užitné vlastnosti výrobku

Stanovení délky tekutého jádra na sochorovém ZPO č. 1 Liquid core determination on billet CCM 1

Josef NEUGEBAUER PTS Josef Solnař s.r.o Contact

Návrh frekvenčního filtru

DEGRADACE MATERIÁLOVÝCH VLASTNOSTÍ OCELI A PŘÍČINY VZNIKU TRHLIN VYSOKOTLAKÝCH PAROVODŮ

HODNOCENÍ ROZDÍLNÝCH REŽIMŮ PŘI PROCESU SPALOVÁNÍ

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Tvorba grafické vizualizace principu měření otáček a úhlové rychlosti

POROVNÁNÍ SOUČINITELE SDÍLENÍ TEPLA PŘI VODOVZDUŠNÉM A VODNÍM CHLAZENÍ. Jiří Molínek Miroslav Příhoda Leoš Václavík:

PRVNÍ POZNATKY Z VÁLCOVÁNÍ MIKROLEGOVANÝCH PÁSŮ S MEZÍ KLUZU NAD 460 MPa NA TRATI STECKEL. Radim Pachlopník Pavel Vavroš

Kroková hodnocení kombinovaného namáhání systémů s tenkými vrstvami. Roman Reindl, Ivo Štěpánek, Radek Poskočil, Jiří Hána

ZÁSADNÍ POZNATKY Z ODLÉVÁNÍ JAKOSTI 19312

Základy ultrazvuku A. ZÁKLADY ULTRAZVUKU 10

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

STATISTICKÉ PARAMETRY OCELÍ POUŽÍVANÝCH NA STAVBU OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

NEDESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY SVARŮ

STUDIUM ZMĚN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ PO TEPLOTNÍM STÁRNUTÍ S HLOUBKOVOU ROZLIŠITELNOSTÍ POMOCÍ NANOINDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

Ocelový tubusový stožár

REGIONÁLNÍ TECHNOLOGICKÝ INSTITUT. Západočeská univerzita v Plzni Fakulta strojní

Numerická simulace přestupu tepla v segmentu výměníku tepla

Měření tlouštěk asfaltových vrstev vozovky georadarem

ZKOUŠENÍ MATERIÁLU. Defektoskopie a technologické zkoušky

FUNKČNÍ VZOREK WILSONOVA MŘÍŽ PRO AERODYNAMICKÝ TUNEL

VÝSLEDKY OVĚŘENÍ NOVÉHO TVARU KOKILY TYPU 8K9,2 PRO ODLÉVÁNÍ INGOTŮ NÁSTROJOVÝCH OCELÍ

Vliv tvaru ponorné výlevky na mikročistotu plynule odlévané oceli

předválcovací vratné stolice Spojité hotovní pořadí

NÁSTROJE STATISTIKY VYUŽITÉ K IDENTIFIKACI VAD SOCHORU A VÝSLEDKY JEJICH APLIKACE

Nedestruktivní metody 210DPSM

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

Transkript:

Czech Society for Nondestructive Testing NDE for Safety / DEFEKTOSKOPIE 2012 October 30 - November 1, 2012 - Seč u Chrudimi - Czech Republic ZKOUŠENÍ PODPOVRCHOVÉ OBLASTI KONTINUÁLNĚ ODLÉVANÉHO SOCHORU V TŘINECKÝCH ŽELEZÁRNÁCH, A.S. TESTING OF THE SUBSURFACE AREA OF CAST BILLETS IN TŘINECKÉ ŽELEZÁRNY, A.S. Štěpán HEFNER, Josef SLOWIK, Lukáš PINDOR, Jiří CIBULKA Třinecké železárny, a.s., Průmyslová 1000, 739 70 Třinec E-mail: Stepan.Hefner@trz.cz, Josef.Slowik@trz.cz, Lukas.Pindor@trz.cz, Jiri.Cibulka@trz.cz Abstrakt Příspěvek se zabývá problematikou podpovrchové oblasti plynule litého sochoru. Navrženou imerzní hlavicí se zabudovanou ultrazvukovou sondou byly v reálných podmínkách detekovány plošné necelistvosti typu trhlin. Povrchová vrstva plynule litého sochoru v peci oxiduje, tedy shoří a tím mohou být obnaženy zárodky pro vznik povrchových trhlin na vývalku. Článek popisuje experiment s podpovrchovými vadami a jejich přenos na tyče po termomechanickém zpracování. Klíčové slova: plynule litý sochor, imerzní hlavice, ultrazvuk, podpovrchové trhliny Abstract The paper deals with testing of the subsurface area of continuously cast billets. Certain types of flat subsurface defects (cracks) were detected in billets by the proposed immersion head including built-in ultrasonic probe. These subsurface defects can cause creation of surface cracks on rolled bars because surface layer of cast billets burns in the furnace, which leads to the exposure of cracks hidden inside the billets. Transfer of subsurface defects from billets to rolled bars after thermomechanical treatment is described in the paper as well. Key words: continuously casted billets, immersion head, ultrasound, undersurface cracks 1. Úvod Plynule lité sochory z produkce Třineckých železáren, a.s. mají rozměry 150 x 150 mm a při délce 12 m váží cca 2 tuny. Ultrazvukové zkoušení plynule litého sochoru se běžně neprovádí, protože se jedná o hrubozrnnou strukturu a ve středové oblasti je značné množství staženin. Povrch plynule litého sochoru je zvrásněn pravidelnými oscilačními vráskami, což zhoršuje zkušební podmínky. Z důvodu výše uvedených nevýhod je patrné, že detekce vad ultrazvukem bude omezena na DEFEKTOSKOPIE 2012 95 Defektoskopie rijen 2012.indd 95 22.10.2012, 13:49:47

vhodně orientované, velké a plošné vady typu trhlin. Ve spolupráci s technology Třineckých železáren, a.s. se na zařízení plynulého odlévání podařilo řízenou úpravou parametrů odlévání vyrobit vadný sochor, který se stal předmětem této analýzy. 2. Metodika zkoušení a popis měřící aparatury V průběhu plynulého odlévání oceli může vlivem nerovnoměrnosti chlazení či špatným vedením předlitku v zóně sekundárního chlazení docházet k formování náhodně se vyskytujících podpovrchových trhlin a dalších necelistvostí. Podpovrchové a vnitřní necelistvosti typu trhlin se v průběhu termomechanického zpracování obvykle svaří. Našim cílem bylo ověřit, zda se ultrazvukem detekované vady mohou obnažit při ohřevu v peci. V případě otevření trhliny na povrch a její oxidace již nelze se svařením nedokonalostí počítat a vada může být přenesena ze sochoru na vývalek. Metodiku zkoušení jsme zvolili na základě prvotního experimentu, kde bylo provedeno ultrazvukové zkoušení podpovrchové oblasti vadného sochoru. Nalezenou UZ indikaci potvrdil Baumanův otisk viz obr. 1. Při současném návrhu 100% pokrytí podpovrchové vrstvy by musela mít automatizovaná UZ linka osm kanálů z důvodu širokého vstupního echa. Profil sochoru jsme rozdělili do osmi zón (viz obr. 2) kde písmena S označují směry zvučení a písmena Z označují zóny zkoušené oblasti. Třídící práh byl nastaven na druhou polovinu zkoušené tloušťky, tedy před KE. Například ze směru zvučení S1 byla zkoušena zóna Z2. Obr. 1 Baumanův otisk zobrazující trhlinu v podpovrchové oblasti (vpravo nahoře) Fig.1 Baumann printing showing the crack in the subsurface are (on the right up) Obr. 2 Zobrazení zkoušených zón a směrů UZ svazků v profilu plynule litého sochoru Fig.2 Picture of examinational zones and directions of UZ beams at the side face of casted billet Měřící aparatura se skládá ze čtyř základních částí. Srdcem celého systému je konvenční ultrazvuková sonda B2S uložená ve speciálně navrženém přípravku pro vedení vodního sloupce (imerzní vazby), který byl pojmenován imerzní hlavice. Buzení sondy a zpracování odezvy mechanického kmitání bylo provedeno za pomocí 96 Defektoskopie rijen 2012.indd 96 DEFEKTOSKOPIE 2012 22.10.2012, 13:49:47

ultrazvukového přístroje Olympus EPOCH 1000i. Dvoukanálový osciloskop Handyscope HS03 sledoval alarm z výstupních konektorů UZ přístroje. Informace o poloze vad byly automaticky zaznamenány do připojeného notebooku Lenovo. Celý zkušební systém je zobrazen na blokovém schématu, viz obrázek č. 3. Záznamy z osciloskopu umožnily přesně monitorovat a mapovat polohu indikací na sochoru (při překročení třídícího prahu a také při podkročení koncového echa). Z důvodu velké drsnosti a přítomnosti oscilačních vrásek na povrchu sochoru byl využit imerzní způsob vazby sonda-sochor. Tento způsob vazby současně chrání sondu před případným mechanickým poškozením. Voda je do imerzní hlavice přivedena hadicí z vodního řádu užitkové vody s přepadem do kanálu (neuzavřený okruh). Přetlak vody byl optimalizován, aby na povrchu zkoušeného materiálu bylo zajištěno dostatečné předsmáčení. Imerzní hlavice se sondou B2S Ultrazvukový přístroj Olympus EPOCH 1000i Notebook IBM T60 Osciloskop Handyscope HS03 Obr. 3 Blokové schéma systému pro zkoušení plynule litého sochoru Fig.3 System diagram for testing of continuously casted billets Zkoušení v laboratorních podmínkách V laboratorních podmínkách (tedy ve statickém režimu, bez víření imerzní vazby, bez vibrací a nežádoucích vlivů) byly na vzorku s přirozenými a uměle vytvořenými vadami ověřeny různé typy sond. Vzhledem ke zkušebním podmínkám, se jako nejvhodnější jevilo použití sondy B2S. Citlivost systému byla ověřena na DEFEKTOSKOPIE 2012 97 Defektoskopie rijen 2012.indd 97 22.10.2012, 13:49:48

příčných vývrtech o průměrech 3, 5 a 7 mm. S dostatečným odstupem signál/šum byl detekován vývrt o průměru 5 a 7 mm. Pomocí uměle vytvořených vývrtů v různých hloubkách byla sestavena DAC křivka. 3. Experiment Zkoušení v reálných podmínkách provozu (tedy za pohybu sochoru na valníku při rychlosti cca 0,5 m/s) zhoršuje zkušební podmínky nejen z hlediska vibrací, víření imerzní vazby, ale současně s polohováním imerzní hlavice. Profil sochoru nemusí být vždy ideálně čtvercový a chvíli trvalo, než se podařilo optimalizovat mechanické vedení imerzní hlavice vůči sochoru, abychom získali dobrou UZ vazbu po celé délce dvanácti metrů viz obr. 4. Povrch kontinuálně litého sochoru je zokujený, proto jsme provedli rovnání a tryskání, čímž bylo docíleno zlepšení vazebních podmínek. Jednotlivé indikace v závislosti na poloze jsou zaznamenány do grafu viz obr. 5. Na stejném obrázku je patrné rozložení vad v grafické podobě sochoru. Obr. 4 Zkoušení sochoru imerzní hlavicí v dynamickém režimu s indikací vady Fig.4 Testing of billet with a immersion head in the dynamic regime Obr. 5 Náčrt s rozmístěním nalezených vad v sochoru Fig.5 Sketch of found defects in the billet Po ohřevu na 1100 C byl sochor termomechanicky zpracován za pomocí šesti válcovacích stolic a dvou finálních ASC stolic na Kontijemné trati provozu VJ. Po odválcování sochoru bude mít vývalek délku cca 50 m při průměru 80 mm. Proto byly pro lepší identifikaci polohy vad vytvořeny úhlovou bruskou (15 cm před a 15 cm za trhlinou) příčné zářezy do hrany sochoru. Příčné zářezy na hraně sochoru vytvořily po odválcování viditelné přeložky, které označily místo pro odběr vzorků k další analýze. Vzorky byly vyřezány a podrobeny UZ zkoušce v imerzní vaně UPR4/HIC. 98 DEFEKTOSKOPIE 2012 Defektoskopie rijen 2012.indd 98 22.10.2012, 13:49:48

Obr. 6 C-sken UZ zkoušky v imersní vaně UPR4/HIC Fig.6 C-scan of ultrasound testing in the immersion bath UPR4/HIC Ukázka C-skenu jednoho vzorku je na obr. 6, kde jsou zobrazeny indikace uspořádané v řádku, v rozmezí velikosti FBH 1 až 2 mm a v hloubce cca 9 mm pod povrchem. Pro porovnání byly uměle vytvořeny osové vývrty o průměru 2 mm v podpovrchové oblasti tyče, které jsou zobrazeny na pravé straně C-skenu. Přenosným UZ přístrojem byla jedna z největších přirozených indikací přesně lokalizována a předána k řezání a metalografické analýze, jejímž výsledkem byl nález vměstků s potvrzením velikosti 1,57 mm. V místě kolem těchto vměstků může docházet k porušení materiálu. 4. Závěr Provozní zkoušky potvrdily možnost detekce podpovrchových vad plynule litých sochorů pomocí ultrazvukového zařízení. Z nálezu je patrné, že řízenou úpravou parametrů na zařízení plynulého odlévání se uvolnily části strusky, které utuhly v podpovrchové oblasti. Tyto vměstky byly metalograficky identifikovány jako hlinito-křemičitany. Jedná se tedy o typ vměstků, které nejsou tvařitelné a v mikrostukuře vytvářejí lokální napěťové koncentrátory. Ukazuje se však, že se trhlinky kolem těchto vměstků mohou svařit po ohřevu v peci a po válcování. Pro přenesení podpovrchových vad z předlitku na vývalek totiž hraje důležitou roli také její umístění (hloubka uložení) a velikost. Další práce tak budou zaměřeny na stanovení kritických podmínek pro přenesení podpovrchových vad z litého do válcovaného stavu. Poděkování Příspěvek vznikl za přispění projektu FR - TI2 / 536, v rámci programu TIP 2010 - MPO ČR. DEFEKTOSKOPIE 2012 99 Defektoskopie rijen 2012.indd 99 22.10.2012, 13:49:49

100 DEFEKTOSKOPIE 2012 Defektoskopie rijen 2012.indd 100 22.10.2012, 13:49:49