GOST R 53205-2008

GOST R 53205−2008 Essais non destructifs. Détermination de la granulométrie de l'acier par méthode acoustique. Exigences générales

GOST R 53205−2008
Groupe T59

NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Contrôle non destructif

DÉTERMINATION DES GRANULOMÈTRES D'ACIER PAR MÉTHODE ACOUSTIQUE

Exigences générales

contrôle non destructif. Evaluation de la granulométrie de l'acier par méthode acoustique. Exigences générales

OKS 77.040.10

Date de lancement 2010-01-01

Avant-propos

Les objectifs et les principes de la normalisation dans la Fédération de Russie sont établis par la loi fédérale du 27 décembre 2002 N 184-FZ "sur la réglementation technique" et les règles d'application des normes nationales de la Fédération de Russie - GOST R 1.0-2004 "Normalisation dans la Fédération de Russie. Dispositions fondamentales"
À propos de la norme

1 DÉVELOPPÉ par l'Organisation Non Commerciale Autonome "Centre de Recherche pour le Contrôle et le Diagnostic des Systèmes Techniques" (ANO "SRC KD")

2 INTRODUIT par le Comité Technique de Normalisation TC 132 "Diagnostic Technique"

3 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par Arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 25 décembre 2008 N 693-st

4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS


Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'informations publié annuellement "Normes nationales" et le texte des modifications et modifications - dans les index d'informations publiés mensuellement "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans l'index d'information publié mensuellement "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet

Introduction

La granulométrie est l'une des caractéristiques structurelles les plus importantes des aciers qui déterminent leurs propriétés de service.

La méthode métallographique actuellement utilisée pour déterminer la taille des grains, étant assez laborieuse, est destinée principalement au test d'échantillons et est peu utile pour les produits finis.

Ces dernières années, des équipements et des méthodes d'essais acoustiques non destructifs ont été activement développés, visant leur application à la détermination des paramètres de structure et des caractéristiques physiques et mécaniques des aciers. Le fait que le coefficient d'atténuation des ultrasons dépende de la taille des grains des aciers a été établi de manière fiable* et est de plus en plus utilisé dans la pratique de l'ingénierie [1].
________________
* Khimchenko NV Méthode relative d'analyse structurale par ultrasons des métaux. - M., TsINTIKHimneftemash, 1964, 68 p.

La présente Norme internationale a été élaborée pour fournir une base méthodologique pour l'utilisation de la méthode acoustique pour la détermination expresse des tailles de grains d'acier, à la fois pour les éprouvettes et les éléments structuraux finis.

1 domaine d'utilisation

La présente norme s'applique à la méthode de l'écho acoustique pour la détermination de la taille des grains d'acier pour les échantillons et les éléments structuraux ayant deux surfaces planes parallèles dans la zone de mesurage.

La présente Norme internationale spécifie les exigences de base pour la détermination de la taille des grains d'acier, moyennée sur l'épaisseur du matériau et la surface du faisceau ultrasonore, à l'aide d'ondes ultrasonores de volume se propageant à travers l'épaisseur du matériau échantillon ou de l'élément structurel. La méthode acoustique établie par cette norme peut être appliquée à la fois dans des études de laboratoire et dans les conditions de fonctionnement réel d'objets techniques à des fins diverses.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références normatives aux normes suivantes :

GOST 12.1.001−89 Système de normes de sécurité du travail. Ultrason. Exigences générales de sécurité

GOST 12.1.004−91 Système de normes de sécurité au travail. La sécurité incendie. Exigences générales

GOST 12.1.005−88 Système de normes de sécurité du travail. Exigences sanitaires et hygiéniques générales pour l'air de la zone de travail

GOST 12.1.019−79 Système de normes de sécurité au travail. Sécurité électrique. Exigences générales et nomenclature des types de protection

GOST 12.1.038−82 Système de normes de sécurité au travail. Sécurité électrique. Valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact

GOST 12.2.003−91 Système de normes de sécurité au travail. Matériel de fabrication. Exigences générales de sécurité

GOST 12.2.013.0 −91 Système de normes de sécurité au travail. Machines manuelles électriques. Exigences générales de sécurité et méthodes d'essai

GOST 12.3.002−75 Système de normes de sécurité du travail. Processus de manufacture. Exigences générales de sécurité

GOST 32−74 Huiles pour turbines. Caractéristiques

GOST 2768−84 Acétone technique. Caractéristiques

GOST 2789−73 Rugosité de surface. Paramètres et caractéristiques

GOST 5639−82 Aciers et alliages. Méthodes de détection et de détermination de la taille des grains

Réactifs GOST 6259−75. Glycérol. Caractéristiques

GOST 17299−78 Alcool éthylique technique. Caractéristiques

GOST 26266−90 Essais non destructifs. Transducteurs ultrasoniques. Exigences techniques générales.

Remarque - Lors de l'utilisation de cette norme, il est conseillé de vérifier la validité des normes de référence dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet ou selon l'index d'information publié annuellement "Normes nationales ", qui a été publié à partir du 1er janvier de l'année en cours, et selon les panneaux d'information mensuels correspondants publiés dans l'année en cours. Si la norme de référence est remplacée (modifiée), alors lors de l'utilisation de cette norme, vous devez être guidé par la norme de remplacement (modifiée). Si la norme référencée est annulée sans remplacement, la disposition dans laquelle la référence à celle-ci est donnée s'applique dans la mesure où cette référence n'est pas affectée.

3 Désignations et abréviations

3.1 Les symboles suivants sont utilisés dans cette norme :

- numéro de grain selon GOST 5639 ;

— diamètre moyen des grains, mm ;

est la vitesse de propagation des ondes longitudinales élastiques, m/s ;

- la valeur minimale de la fréquence nominale des transducteurs piézoélectriques utilisés ;

- la valeur maximale de la fréquence nominale des transducteurs piézoélectriques utilisés ;

- le nombre de fréquences nominales des transducteurs piézoélectriques utilisés ;

 fréquences nominales des transducteurs piézoélectriques utilisés, MHz ;

sont les amplitudes du signal à un gain et à une fréquence donnés ;

sont des coefficients structurels calculés par la formule , où ;

— les coefficients de structure des échantillons standard.

3.2 Les abréviations suivantes sont utilisées dans cette norme :

PEP - transducteur piézoélectrique ;

OK - l'objet du contrôle ;

SI - instruments de mesure;

SOP est un modèle standard pour une entreprise.

4 Dispositions générales

4.1 Le principe de la méthode acoustique de détermination de la taille des grains d'acier repose sur la relation existante entre le coefficient d'atténuation des ondes ultrasonores et la valeur de la taille moyenne des grains d'acier.

4.2 L'effet de la granulométrie moyenne de l'acier sur la dépendance en fréquence du coefficient d'atténuation des ultrasons permet d'utiliser une méthodologie assez simple pour les mesures acoustiques, ce qui permet de déterminer expressément la granulométrie moyenne de l'acier dans la gamme de Nombres de 1 à 8 selon GOST 5639 avec une erreur de pas plus d'un.

4.3 La méthode acoustique réglementée par la norme pour déterminer la taille des grains d'acier est basée sur la méthode manuelle de sondage de contact par écho-impulsion ultrasonore utilisant des transducteurs piézoélectriques combinés ou combinés séparément selon GOST 26266 .

4.4 La forme optimale du signal émis est une impulsion radio avec un remplissage haute fréquence (ultrasonique), une enveloppe lisse et une durée effective (au niveau de 0,6 de l'amplitude maximale) de 2 à 4 périodes de remplissage haute fréquence.

4.5 Les tailles déterminées des grains d'acier sont moyennées sur le volume du faisceau ultrasonore, déterminé par les dimensions transversales de la sonde et l'épaisseur du matériau OC.

5 Exigences de sécurité au travail

5.1 Pour effectuer des mesures et traiter leurs résultats, sont autorisés les opérateurs qui ont les compétences nécessaires pour utiliser des équipements de test non destructifs à ultrasons, qui sont capables d'utiliser les documents réglementaires et techniques de toute la Russie et de l'industrie sur les méthodes de test acoustique, qui ont été formés à travaillant avec les instruments de mesure appliqués et certifié pour la connaissance des règles de sécurité dans l'industrie concernée.

5.2 Lors de l'exécution de travaux de détermination de la granulométrie moyenne de l'acier par la méthode acoustique, l'opérateur doit être guidé par GOST 12.1.001, GOST 12.2.003, GOST 12.3.002 et les règles techniques de sécurité pour le fonctionnement des installations électriques grand public selon GOST 12.1.019 et GOST 12.1.038.

5.3 Les travaux sont exécutés conformément aux exigences de sécurité énoncées dans les instructions d'utilisation des équipements inclus dans le SI utilisé.

5.4 Exigences sanitaires et hygiéniques générales pour l'air de la zone de travail - selon GOST 12 .1.005.

5.5 Lors de l'organisation des travaux pour déterminer la granulométrie moyenne de l'acier par la méthode acoustique, les exigences de sécurité incendie conformément à GOST 12 .1.004 doivent être respectées.

6 Exigences pour les instruments de mesure

6.1 Comme MI, on utilise des installations assemblées à partir d'équipements de série ou d'instruments spécialisés pour la mesure de la taille des grains d'acier (ci-après dénommés instruments), certifiés et vérifiés de la manière prescrite.

6.2 Les caractéristiques de performance des appareils à ultrasons utilisés doivent être entièrement conformes aux exigences des descriptions techniques, des spécifications, des passeports et de la présente norme.

6.3 Pour configurer les appareils à ultrasons, des échantillons standard spéciaux de l'industrie ou des échantillons standard de la granulométrie du fabricant sont utilisés. Chaque SOP doit être attestée et avoir un certificat d'attestation et un passeport appropriés. Les SOP doivent faire l'objet d'une certification périodique régulière, ainsi que dans des cas particuliers, d'une certification extraordinaire (vérification départementale) de la manière établie dans l'industrie.

6.4 Lors de l'utilisation de sondes combinées séparées, les transducteurs doivent répondre aux exigences indiquées ci-dessous.

6.4.1 La distance entre les points de sortie du faisceau ultrasonore du PET émetteur et le point de sortie (d'entrée) du PET ultrasonore récepteur doit correspondre à une seule réflexion de la surface interne de l'objet à tester.

6.4.2 Les angles des prismes TEP doivent être tels que lorsque le faisceau ultrasonique tombe sur la surface interne de l'objet à tester, il n'y ait pas de transformation des types d'ondes lors de la réflexion.

6.5 MI doit contenir un ensemble de sondes assurant l'émission et la réception d'ondes élastiques longitudinales dans la gamme de fréquences allant de avant de .

6.5.1 Pour l'acier à l'étude, sur la base de l'analyse des documents techniques pertinents, la valeur maximale possible du diamètre moyen des grains est établie .

6.5.2 Valeurs , calculé selon les formules :

, (une)

. (2)

6.5.3 Valeur numérique minimale doit être égal à 5. Pour ce faire, la plage de fréquence de avant de divisé en bandes d'octave dont les limites doivent correspondre aux fréquences nominales des sondes utilisées :

, (3)

, (quatre)

, (5)

, (6)

. (sept)

Remarque - Pour réduire l'erreur de détermination de la taille moyenne des grains, il est permis d'augmenter la valeur en raison de l'utilisation de fréquences nominales supplémentaires situées dans les bandes d'octave attribuées.

6.6 Accessoires et matériaux

6.6.1 Outil de meulage pour la préparation de surface conformément à GOST 12.2.013.0.

6.6.2 Liquide dégraissant (alcool selon GOST 17299 ou acétone selon GOST 2768 ) pour la préparation de surface.

6.6.3 Liquide de couplage, qui est utilisé comme fluide spécial suffisamment épais qui conduit bien les ultrasons (par exemple, glycérine selon GOST 6259 , avtoly 6, 10, 18, compresseur et autres huiles similaires selon GOST 32 , qui ont un pouvoir mouillant propriétés par rapport au métal contrôlé en surface et à la surface de contact du transducteur à ultrasons appliqué).

7 Exigences relatives à l'objet du contrôle

7.1 L'épaisseur minimale du matériau OC aux points de mesure doit garantir la possibilité de recevoir un signal réfléchi à la fréquence minimale sur l'écran du dispositif de surveillance vidéo de l'appareil à ultrasons .

7.2 L'épaisseur maximale du matériau OC aux points de mesure doit garantir la possibilité de recevoir un signal réfléchi à la fréquence maximale sur l'écran du dispositif de surveillance vidéo de l'appareil à ultrasons .

7.3 Température de surface OK aux points de mesure : 0 °С-80 °С.

7.4 Avant d'installer la sonde, la surface est nettoyée de la saleté, du tartre, de la rouille et dégraissée.

7.5 La rugosité de la surface au point de mesure ne doit pas dépasser 2,5 selon GOST 2789 .

7.6 En présence de cordons de soudure, la distance entre le point de mesure et le cordon de soudure doit être au moins égale à deux fois l'épaisseur de l'OK dans la zone de mesure.

8 Comment se préparer aux mesures

8.1 Examinez les certificats du matériel d'AQ.

8.2 Déterminer l'emplacement des points de mesure et choisir un schéma pour mesurer la taille des grains.

8.3 Amener l'état de la surface aux points sélectionnés conformément aux conditions de mesure (voir 7.3-7.5).

8.4 Les dimensions des surfaces préparées doivent être trois fois les dimensions correspondantes de la surface de contact de la sonde.

8.5 Appliquer une couche de couplant sur la surface préparée de l'OK.

8.7 Allumez l'appareil, vérifiez ses performances en affichant la base de temps des signaux reçus sur l'écran de l'appareil de surveillance vidéo.

8.8 Vérifier l'absence d'impulsions supplémentaires sur la base de temps causées par la présence de surfaces réfléchissantes supplémentaires (défauts, couches) dans la zone de mesure.

9 Procédure de mesure

9.1 Mettre l'instrument en mode fréquence , connecté au dispositif TEP avec une fréquence nominale et installez-le sur la surface OK au point de contrôle sélectionné.

9.2 En utilisant le réglage de l'amplitude de l'impulsion de sondage, l'amplitude du signal réfléchi est obtenue, correspondant à la valeur de 0,5 à 0,7 de la taille verticale de l'écran du dispositif de surveillance vidéo. La valeur obtenue de l'amplitude du signal est prise comme la valeur .

9.3 Sans modifier le réglage de l'amplitude de l'impulsion de sondage, mesurer les amplitudes du signal réfléchi pour toutes les fréquences nominales au point de contrôle sélectionné.

10 Règles de traitement des résultats de mesure

10.1 Sur la base des résultats de mesure obtenus conformément aux points 9.2 à 9.3, calculer les valeurs des coefficients de structure .

10.2 Tracer la dépendance selon la figure 1.

Figure 1 — Graphique de la dépendance de K (i) sur i

Figure 1 - Graphique de dépendance

10.3 La courbe résultante est comparée à une série de courbes de dépendance obtenu au cours d'expériences d'étalonnage sur des échantillons standard du matériau du CO étudié.

10.4 A partir d'une série de courbes d'étalonnage sélectionner la courbe la plus proche de la courbe obtenue expérimentalement .

10.5 Comme numéro de grain selon GOST 5639 pour le test OK dans la zone de mesure, prendre le numéro correspondant à la courbe d'étalonnage , la plus proche de la courbe obtenue expérimentalement .

NOTE Un exemple d'utilisation spécifique d'une méthode normalisée est donné en Annexe A.

11 Règles de communication des résultats de mesure

11.1 Les résultats du contrôle sont consignés dans le journal dont la forme est donnée en Annexe B.

Les informations complémentaires à enregistrer, la procédure d'émission et de stockage d'un journal ou d'une conclusion doivent être établies dans les documents techniques de contrôle.

11.2 Si les mesures granulométriques font partie de travaux de recherche, les résultats de mesure sont établis conformément aux prescriptions générales et aux règles d'établissement des rapports de travaux de recherche.

11.3 Les résultats du contrôle sont conservés jusqu'au prochain contrôle OK.

Annexe, A (informative). Un exemple de détermination de la granulométrie de l'acier par méthode acoustique

Annexe A
(référence)

A.1 Des tuyaux en acier austénitique 12Kh18N10T ont été utilisés comme OK.

A.2 Auparavant, une étude expérimentale de l'influence de la granulométrie de l'acier sur l'amplitude de l'atténuation des ultrasons a été réalisée.

A.3 Conformément au 6.5, la gamme de fréquences optimale pour la surveillance a été choisie : =0,7 MHz ; =11,2MHz.

A.4 Gamme de fréquence de avant de était divisé en bandes de 4 octaves.

A.5 Les fréquences nominales des sondes utilisées se sont avérées égales : =0,7 MHz ; =1,4MHz ; =2,8MHz ; =5,6MHz ; =11,2MHz.

A.6 Conformément à la section 9, les mesures acoustiques nécessaires ont été effectuées sur des échantillons standard avec un numéro de grain selon GOST 5639 de 1 à 8.

A.7 Coefficients structuraux des matériaux de référence calculé conformément à 10.1.

A.8 Les résultats de mesure sont donnés dans le Tableau A.1.


Tableau A.1 - Résultats des mesures sur des échantillons standards

A.9 La Figure A.1 montre une série de courbes d'étalonnage correspondant au Tableau A.1. Le numéro de courbe correspond au numéro de grain de l'échantillon standard correspondant.

Figure A.1 — Série de courbes d'étalonnage des coefficients structurels

Figure A.1 — Série de courbes d'étalonnage

A.10 Dans la zone de contrôle à la surface du tuyau, un point a été préparé pour les mesures conformément aux exigences de 8.3-8.8.

A.11 Des mesures ont été prises conformément aux exigences de 9.1-9.3. Les résultats de mesure sont présentés dans le Tableau A.2.


Tableau A.2 - Résultats des mesures sur un tronçon de canalisation en acier 12X18H10T

A.12 Courbe de dépendance tracée sur une série de courbes d'étalonnage est illustrée à la Figure A.2 (ligne épaisse 100).

Figure A.2 — K(i) en fonction de i tracé sur une série de courbes d'étalonnage

Figure A.2 - Courbe de dépendance tracé sur une série de courbes d'étalonnage

A.13 Il ressort de la Figure A.2 que le nombre de grains au point de contrôle est le plus proche de 4.

Annexe B (recommandé). Formulaire de protocole de mesure

Annexe B
(conseillé)

Tableau 1 - Valeurs des coefficients structurels

Bibliographie