hamid_metallic
عضو جدید
راهنماي بررسي و ارزيابي خوردگي حفره اي طبق استاندارد ASTM G46
۳-۱. اهميت و كاربرد
قابليت تعيين گسترش حفره دار شدن چه در شرايط سرويس كه نياز به پيشگويي عمر باقي مانده ساختار فلزات دارد و چه در تست هاي آزمايشگاهي كه جهت انتخاب مواد مقاوم به خوردگي حفره اي مورد استفاده قرار مي گيرد از اهميت بسزايي برخوردار است.
4- شناسايي و بررسي حفرات
4-1 بررسي چشمي:
بررسي چشمي سطح فلز خورده شده معمولا مفيد مي باشد و زير نور معمولي با استفاده از يك ذره بين با بزرگنمايي كم و يا بدون آن، جهت تعيين ميزان خوردگي و موقعيت حفره ها انجام مي پذيرد. اغلب توصيه مي شود تا از سطح فلز خورده شده عكس گرفته شود به طوري كه مي توان آنرا با سطح تميز پس از برداشتن محصولات خوردگي مقايسه كرد.
4-1-1 اگر نمونه فلزي در معرض محيط ناشناخته باشد تركيب محصولات خوردگي ممكن است در تعيين علت خوردگي ارزشمند باشد. در نتيجه اقدامات توصيه شده در برداشتن محصولات خوردگي و ذخيره كردن آنها براي شناسايي در آينده انجام شود.
4-1-2- براي نمايش دادن حفره ها به طور كامل، از روش هاي تميزكردن توصيه شده جهت زدودن محصولات خوردگي و اجتناب از حملات بيش از حد محلول ها به فلز پايه ، استفاده مي شود.( به عمليات G1 نگاه كنيد). ممكن است در حين تميز كردن، براي جستجوي حفره ها به جهت تعيين گسترش خوردگي زيرسطحي يا خوردگي لايه هاي زيرين نياز به استفاده از يك ابزار نوك تيز گردد.(شكل1). با اينحال تميزكاري با يك برس زبر و سخت معمولا با برداشتن محصولات خوردگي يا فلز زيرلايه ، باعث بزرگتر شدن دهانه حفره جهت ارزيابي ساده تر آن خواهد گرديد.
4-1-3 براي تعيين اندازه تقريبي و توزيع حفره ها، سطح فلز تميز زير نور معمولي بررسي شود.مي توان براي بررسي دقيق تر از يك ميكروسكپ با بزرگنمايي كم()20 استفاده كرد.
4-1-4 تعيين اندازه، شكل و دانسيته حفرات
4-1-4-1 حفره ها مي توانند اندازه ها و شكل هاي مختلف داشته باشند. بررسي چشمي سطح فلز، حفره هاي گرد، كشيده شده يا داراي دهانه نامنظم را نشان مي دهد اما به ندرت نشانه اي دقيق از خوردگي زيرسطحي فراهم مي كند. بنابراين اغلب لازم است جهت مشاهده شكل و تعيين عمق واقعي آن يك برش عرضي از حفره تهيه گردد. انواع مختلف شكل هاي مقطع زده حفرات در شكل 1 نشان داده شده است.
4-1-4-2 شمارش حفره ها از طريق يك ميكروسكپ چشمي براي تعيين چگالي حفره كار خسته كننده اي است اما با استفاده از يك شبكه پلاستيكي اين كار را مي توان راحت تر ساخت. شبكه پلاستيكي شامل 3-6 ميليمتر مربعي را بر روي سطح فلز قرار دهيد.تعداد حفره ها را در هر مربع شمرده و ثبت كنيد وشبكه را با روند مشخصي بر روي سطح فلز حركت داده تا تمامي سطح مورد بررسي قرار گيرد.اين روش خستگي چشم را به حداقل مي رساند زيرا چشم ها را مي توان از ميدان ديد، بدون ترس از دست دادن منطقه مورد بررسي، برداشت.
4-1-5 آزمون متالوگرافي:
بخشي از سطح فلز كه حاوي حفرات است را انتخاب كرده ، برش بزنيد و طبق روش پيشنهادي در متد E3 مورد آماده سازي قرار دهيد. بررسي ميكروسكپي را انجام دهيد براي تعيين اين كه آيا رابطه اي بين حفره ها و آخالها و يا ريزساختار وجود دارد و يا اينكه حفره ها، حفره هاي واقعي هستند و يا ممكن است حفره ها ناشي از خوردگي بين دانه اي، جدايش انتخابي و ... باشند.
4-2 بازرسي غيرمخرب:
تعدادي از تكنيك ها براي كمك به تشخيص ترك ها و حفره ها در سطح فلز بدون از بين بردن ماده توسعه يافته اند. اين روش ها براي تعيين موقعيت و شكل حفره ها نسبت به روش هاي بحث شده كم تر موثر هستند. اما آنها شايسته توجه اند زيرا اغلب در محل استفاده مي شوند و در نتيجه قابليت اجرايي بيشتري دارند.
4-2-1راديوگرافي- اشعه هايي مانند اشعه x از جسم عبور مي كند و شدت اشعه با ضخامت ماده تغيير مي كند. عيوب ها در صورتي شناسايي مي شوند كه باعث تغيير در جذب اشعه شوند. آشكارسازها و يا فيلم ها يك تصوير از عيب هاي داخلي فراهم مي كنند.ضخامت فلزي كه مي تواند بازرسي گردد با خروجي انرژي موجود مرتبط مي باشد. حفره ها بايد به بزرگي 2/1 % ضخامت فلز باشند تا شناسايي شوند. اين روش تنها اهميت كمي براي تشخيص حفره ها دارد اما ممكن است يك وسيله مفيد براي مقايسه نمونه ها قبل و بعد خوردگي باشد تا تعيين كند كه آيا خوردگي رخ داده ويا آيا با تخلخل هاي قبلي در ارتباط است. همچنين مي تواند براي تعيين ميزان حفره هاي زيرسطحي و زيرلايه اي مفيد باشد.
4-2-4 الكترومغناطيس:
4-2-2-1 جريان گردابي مي تواند براي شناسايي نقص ها و يا بي نظمي ها در ساختار مواد هادي الكتريسيته مورد استفاده قرار گيرد. وقتي نمونه در معرض ميدان مغناطيسي متغيير كه از طريق اتصال يك جريان متناوب به يك سيم پيچ توليد شده است قرار مي گيرد به واسطه جريان گردابي القا شده توليد ميدان مغناطيسي مي نمايد. مواد داراي عيب، ميدان مغناطيسي متفاوتي را نسبت به ماده مرجع بدون عيب ايجاد خواهند كرد كه براي تعيين اين تفاوت ها يك ابزار تشخيص مناسب مورد نيازاست.
4-2-2-2- القاي ميدان مغناطيسي در مواد فرومغناطيس روش ديگري است كه استفاده مي شود. ناپيوستگي ها كه عمود با جهت ميدان مغناطيسي هستند باعث ايجاد نشتي ميدان در سطح بالايي قطعه مي شوند. ذرات فرومغناطيس جهت شناسايي نشتي ميدان و مشخص كردن شكل و اندازه ناپيوستگي برروي سطح قرار داده مي شوند. عيب هاي نسبتا كوچك را مي توان با اين روش شناسايي مي شوند.با اينحال اين روش زماني كه مواد نياز به دي مگنتيت شدن دارند و به واسطه شكل قطعات محدود مي گردد.
4-2-3 التراسونيك:
4-2-3-1 در استفاده از التراسونيك، پالس انرژي صوتي از طريق يك كوپلانت مثل نفت ياا ْب بر روي سطح فلز منتقل مي شود. پژواك هاي منعكس شده به سيگنال هاي الكتريكي براي نشان دادن موقعيت حفره، تبديل مي شود. از هر دو روش تماس و غوطه وري استفاده مي شود. اين آزمون داراي حساسيت خوب است و اطلاعات لحظه اي در مورد اندازه و محل نقص ها فراهم مي كند. اما به استانداردهاي مرجع براي مقايسه و آموزش جهت تفسير دقيق نتايج نياز مي باشد.
4-2-3-2 يك روش جايگزين براي استفاده از نشر صوتي در تشخيص عيوب فلزات مورد استفاده قرار مي گيرد. نواقص مانند حفره ها تحت تنش هاي مكانيكي و حرارتي ايجاد نشرهاي با فركانس بالا مي كنند.فركانس نشر و تعداد آنها در واحد زمان حضور نقص را تعيين مي نمايد.
4-2-4 نافذها- دهانه عيب ها با استفاده ازتراوش يك مايع نافذ پس از زدودن مايع نافذ اضافي از سطح شناسايي مي شود. عيوب با اسپري كردن يك ظاهركننده بر روي سطح كه با رنگ نفوذي واكنش داده، يا ممكن است نفوذ كننده حاوي يك مواد فلروسنتي باشد كه در زير نور تاريك نمايان شود، معلوم مي شوند. اندازه عيوب با شدت رنگ و ميزان تراوش نشان داده شده است. اين تكنيك تنها تقريبي از عمق و و سايز حفره ها فراهم مي كند.
4-2-5 هيچ كدام از اين تست هاي غيرمخرب اطلاعات دقيق در مورد حفره ها فراهم نمي كنند. اين روش ها مي توانند موقعيت حفره ها را تعيين كنند و اطلاعاتي در مورد اندازه حفره ها فراهم كنند اما عموما نمي توانند حفره هاي كوچك را شناسايي كنند و ممكن است در تمايز بين حفره ها و لكه هاي سطحي سردرگمي ايجاد شود. بسياري از اين روش ها براي تشخيص ترك يا عيب در فلزات توسعه داده شده اما با توسعه بيشتر اين روش ها ممكن است براي اندازه گيري حفره ها بيشتر قابل اجرا باشند.
2. وسعت حفره ها
5-1 از دست دادن جرم فلز معمولا براي اندازه گيري ميزان حفره دار شدن توصيه نمي شود مگر اينكه خوردگي خفيف و حفره دارشدن نسبتا شديد باشد. اگر خوردگي يكنواخت قابل توجه باشد، سهم حفره ها در از دست دادن جرم فلز كوچك مي باشد و آسيب هاي حفره دار شدن را نمي توان به طور دقيق با از دست دادن جرم فلز، تعيين كرد.در موارد ديگر،كاهش جرم فلز تنها اطلاعاتي راجع به مجموع فلز از دست رفته ناشي از حفره دار شدن را فراهم مي نمايد اما هيچ اطلاعاتي در مورد عمق نفوذ نمي دهد. با اين حال در هر مورد نبايد مورد غفلت قرار گيريد زيرا ممكن است داري ارزش باشد. براي مثال كاهش جرم فلز همراه با يك مقايسه تصويري از سطوح حفره دار ممكن است براي ارزيابي مقاومت حفره دار شدن آلياژها در تست هاي آزمايشگاهي موثر باشد.
5-2-1 عمق حفره با يك برش عمودي از ميان حفره كه از قبل انتخاب شده، مانت كردن و پوليش كردن سطح تعيين مي شود. عمق حفره روي سطح صاف و پوليش شده با استفاده ار يك ميكروسكپ كاليبره شده، اندازه گيري مي شود. اين روش بسيار دقيق است اما نياز به قضاوت خوب در انتخاب حفره و روش خوب برش حفره دارد. محدوديت هاي اين روش عبارتند از: 1) وقت گير بودن آن 2) عدم انتخاب عميق ترين حفره 3) عدم برش حفره در عميق ترين جاي حفره
5-2-2: ماشين كاري
5-2-2-1 اين روش به يك نمونه با شكل نسبتا متقارن نياز دارد و نمونه در اين روش دچار تخريب مي شود.
1) اندازه گيري ضخامت نمونه بين دو ناحيه كه تحت تاثير خوردگي يكنواخت نباشد.
2) انتخاب بخشي از سطح يك طرف نمونه كه نسبتا بدون خوردگي است.
3) سپس ماشينكاري سطح مخالف، كه حفره ها واقع شده اند با ماشين تراش يا mill تا همه نشانه هاي خوردگي ناپديد شود.
4) اندازه گيري ضخامت نمونه بين سطح سالم و كم كردن از ضخامت اصلي تا حداكثر عمق حفره بدست آيد.
5) اين روش روي سطح ماشينكاري نشده تكرار شود مگر اينكه ضخامت تا 50 درصد يا بيشتر در طول ماشينكاري از طرف اول كاهش يابد.
5-2-2-2 اين روش براي تعيين تعداد حفره ها با عمق خاص مناسب است.
1- شمارش حفره هاي قابل مشاهده 2
2- - ماشينكاري سطح فلز در مراحل اندازه گيري و شمارش تعداد حفره هاي قابل مشاهده باقي مانده در هر مرحله
3- كم كردن تعداد حفره ها در هر مرحله از حفره شمارش شده در مرحله قبل تا تعداد حفره ها در هر عمق برش به دست آيد.
5-2-3-4 ميكرومتر يا اندازه عمق
اين روش بر اساس استفاده از سوزن هاي اشاره گر كه به يك ميكرومتر يا عمق سنج كاليبره شده متصل شده است براي اينكه در حفره ها نفوذ كند بنا شده است.
Zero: وسيله روي ناحيه ساده روي لبه حفره قرار مي گيرد. سوزن را در پيت فشار دهيد تا به زمينه اي برسد كه مقدار جديد را بدهد. بهتر اين است كه از وسيله هاي با فشار ثابت براي كم كردن نفوذ فلز در انتهاي كف حفره استفاده شود. استفاده از استريوميكروسكپ در ارتباط با اين تكنيك سودمند خواد بود. چونكه حفره بزرگ شده و مطمئن مي شويم كه اشاره گر سوزن در انتهاي حفره است. اين روش به حفره هايي كه دهانه اي به اندازه كافي بزرگ دارند محدود مي شود تا سوزن ها بدون مانع درحفره قرار گيرند..
5-2-3-2 حسگر را به spherometer وصل كنيد و ميكرومتر و باتري را به نمونه وصل كنيد. زماني كه حسگر به انتهاي حفره تماس مي يابد مدار الكتريكي را كامل مي كند. و حركت حسگر اندازه عمق حفره را مي دهد. اين روش در مورد حفره هاي با شكل منظم كاربرد دارد.
5-2-4 ميكروسكپي
اين روش وقتي ارزشمند است كه حفره ها خيلي باريك باشد يا نفوذ حسگر سخت و مشكل باشد. اين روش تابع فوكوس كردن نور به انتهاي حفره است.
5-2-4-1 از يك ميكروسكپ متالورژي با بزرگنمايي از 50 تا 500 استفاده كنيد سپس fine-focus انجام دهيد. اگر دومي امكان پذير نبود مي توان يك ميكرومتر به ميكروسكپ وصل كرد.
5-2-4-2 يك حفره روي سطح فلز و در مركز لنز شيئي ميكروسكپ با بزرگنمايي كم قرار دهيد.يزرگنمايي را افزايش دهيد تا كل ميدان ديد حفره باشد. بر روي لبه هاي حفره در سطح نمونه فوكوس كنيد. ديد اوليه را كه توسط fine focusing بوده را ثبت كنيد. دوباره با دستگيره fine focusing به انتهاي حفره فوكوس كنيد و مشاهدات را ثبت كنيد. تفاوت بين مشاهده اوليه و نهايي توسط fine focusing عمق حفره مي باشد.
5-2-4-3 مرحله قبل را تكرار كنيد تا اندازه هاي بيشتري به دست آوريد يا براي مطمئن شدن و رضايت از نتيجه تكرار را انجام مي دهيم. تكرار اندازه گيري عمق حفره ها در 4 بزرگنمايي در پيوست a1 نشان داده شده است.
5-2-4-4 تكنيكهاي ميكروسكپي گوناگوني با استفاده از ميكروسكپ هاي تداخلي به كار گرفته مي شود.. نور شامل دو بخش است. يك بخش از آن روي نمونه بازتاب مي شود. و بخش ديگر روي سطح آينه مرجع مي افتد. اين دو نور بازتاب شده از دو سطح تركيب مي شوند و يك توپوگرافي نقشه سطح نمونه را فراهم مي كند. اين پستي و بلندي ها براي اندازه گيري انحرافات عمودي روي سطح فلز استفاده مي شود. اگرچه اين روش به حفره هاي كم عمق كمتر از 25 ميكرون محدود مي شود. چونكه تعداد پستي و بلندي ها زماني كه براي شمارش مشكل مي باشند، افزايش مي يابد.
6 ارزيابي حفره ها
6-1 راه هاي مختلفي از توصيف حفره دار شدن وجود دارد كه با توجه به بيان كمي آن مي توان براي نشان دادن اهميت آنها و يا استفاده در پيشگويي عمر مواد به كار برد.
6-2 چارت استاندارد
6-2-1 نرخ حفره دار شدن از لحاظ چگالي ، سايز و عمق حفره ها طبق جدولي استاندارد در شكل2 نشان داده شده است. ستون a و b مربوط به وسعت حفره ها در سطح فلز است. ستون a نسبت تعداد مكان ها در واحد سطح است و ستون b براي نشان دادن سايز متوسط اين مكان هاست. ستون c هم مربوط به عمق حفره هاست. مثلا يك نمونه مي تواند a-3,b2,c-3 باشد.
6-2-2 اين روش يك ابزار ارتباطي موثر بين كسانيكه با نمودار آشنا هستند را ارائه مي دهد و آنرا وسيله اي ساده براي ذخيره سازي اطلاعات و مقايسه با ديگر نتايج مي داند. با اينحال اندازه گيري تمامي حفرات خسته كننده مي باشد و زمان معمولا توجيه كننده نمي باشد زيرا بيشترين مقادير عمق حفره معمولا داراي اهميت بيشتري نسبت به مقادير متوسط دارند.
6-3 نفوذ فلز
6-3-1 عميق ترين حفره را اندازه بگيريد. نفوذ در فلز را در ماكزيمم عمق حفره يا ميانگين 10 تا از عميق ترين حفره را بيان كنيد. ترجيحا هردو.
اين نوع اندازه گيري به خصوص زماني مهم است كه فلز با يك محفظه حاوي گاز يا مايع در ارتباط است و سوراخ مي تواند منجر به از دست رفتن مايع يا گاز گردد.
6-3-2 نفوذ فلز همچنين با يك فاكتور حفره دار شدن مي تواند بيان شود كه برابر است با: عميقترين نفوذ تقسيم بر ميانگين نفوذ
فاكتور حفره دار شدن براي بيان خوردگي همگن نيز مي باشد.بيشتريت تعداد و بزرگترين عمق نفوذ را هم نشان مي دهد. اين فاكتور حفره دار شدن در جايي كه حفره ها يا خوردگي يكنواخت خيلي كوچك باشند بواسطه اينكه نسبت يا صفر مي شود يا بي نهايت مورد استفاده قرار نمي گيرد..
6-4 آماري
كاربرد آماري آناليز داده هاي خوردگي به طور مفصل در راهنماي G16 پوشش داده شده است..
موضوعي كه در اين استاندارد به طور مختصر بحث شده، نشان مي دهد كه آمار جهتي مي دهد روي داده هاي ارزيابي حفره دار شدن. اطلاعات جزئي توسط نشريه هاي ديگر به دست مي آيند.
6-4-2 حفره ها روي سطح فلز تشكيل مي شوند و وابسته به فاكتور حفره دار شدن هستند مثل تمايل حفره دار شدن فلز و قابليت خوردگي محلول و سطح نمونه و زمان در معرض قرار گرفتن. تست احتمال حفره دار شدن قابليت حفره دار شدن فلز را تعيين مي كند اما اطلاعاتي در مورد نرخ گسترش حفره فراهم نمي كند و نتايج فقط براي شرايط در بهره برداري قابل استفاده هستند.
احتمال حفره دارشدن برابر است با: تعداد نمونه هاي داراي حفره تقسيم بر مجموع تعداد نمونه ها
6-4-3 ارتباط بين عمق حفره و سطح و زمان در معرض قرار گرفتن ممكن است با محيط و فلز در معرض قرار گرفته و ساير متغيرها تغيير كند. اين ارتباطات در 6-4-3-1 و 6-4-3-2 ذكر شده.
6-4-3-1 رابطه جاري بين ماكزيمم عمق حفره و مساحت خط لوله كه در معرض خاك قرار گرفته طبق رابطه زير است.
۳-۱. اهميت و كاربرد
قابليت تعيين گسترش حفره دار شدن چه در شرايط سرويس كه نياز به پيشگويي عمر باقي مانده ساختار فلزات دارد و چه در تست هاي آزمايشگاهي كه جهت انتخاب مواد مقاوم به خوردگي حفره اي مورد استفاده قرار مي گيرد از اهميت بسزايي برخوردار است.
4- شناسايي و بررسي حفرات
4-1 بررسي چشمي:
بررسي چشمي سطح فلز خورده شده معمولا مفيد مي باشد و زير نور معمولي با استفاده از يك ذره بين با بزرگنمايي كم و يا بدون آن، جهت تعيين ميزان خوردگي و موقعيت حفره ها انجام مي پذيرد. اغلب توصيه مي شود تا از سطح فلز خورده شده عكس گرفته شود به طوري كه مي توان آنرا با سطح تميز پس از برداشتن محصولات خوردگي مقايسه كرد.
4-1-1 اگر نمونه فلزي در معرض محيط ناشناخته باشد تركيب محصولات خوردگي ممكن است در تعيين علت خوردگي ارزشمند باشد. در نتيجه اقدامات توصيه شده در برداشتن محصولات خوردگي و ذخيره كردن آنها براي شناسايي در آينده انجام شود.
4-1-2- براي نمايش دادن حفره ها به طور كامل، از روش هاي تميزكردن توصيه شده جهت زدودن محصولات خوردگي و اجتناب از حملات بيش از حد محلول ها به فلز پايه ، استفاده مي شود.( به عمليات G1 نگاه كنيد). ممكن است در حين تميز كردن، براي جستجوي حفره ها به جهت تعيين گسترش خوردگي زيرسطحي يا خوردگي لايه هاي زيرين نياز به استفاده از يك ابزار نوك تيز گردد.(شكل1). با اينحال تميزكاري با يك برس زبر و سخت معمولا با برداشتن محصولات خوردگي يا فلز زيرلايه ، باعث بزرگتر شدن دهانه حفره جهت ارزيابي ساده تر آن خواهد گرديد.
4-1-3 براي تعيين اندازه تقريبي و توزيع حفره ها، سطح فلز تميز زير نور معمولي بررسي شود.مي توان براي بررسي دقيق تر از يك ميكروسكپ با بزرگنمايي كم()20 استفاده كرد.
4-1-4 تعيين اندازه، شكل و دانسيته حفرات
4-1-4-1 حفره ها مي توانند اندازه ها و شكل هاي مختلف داشته باشند. بررسي چشمي سطح فلز، حفره هاي گرد، كشيده شده يا داراي دهانه نامنظم را نشان مي دهد اما به ندرت نشانه اي دقيق از خوردگي زيرسطحي فراهم مي كند. بنابراين اغلب لازم است جهت مشاهده شكل و تعيين عمق واقعي آن يك برش عرضي از حفره تهيه گردد. انواع مختلف شكل هاي مقطع زده حفرات در شكل 1 نشان داده شده است.
4-1-4-2 شمارش حفره ها از طريق يك ميكروسكپ چشمي براي تعيين چگالي حفره كار خسته كننده اي است اما با استفاده از يك شبكه پلاستيكي اين كار را مي توان راحت تر ساخت. شبكه پلاستيكي شامل 3-6 ميليمتر مربعي را بر روي سطح فلز قرار دهيد.تعداد حفره ها را در هر مربع شمرده و ثبت كنيد وشبكه را با روند مشخصي بر روي سطح فلز حركت داده تا تمامي سطح مورد بررسي قرار گيرد.اين روش خستگي چشم را به حداقل مي رساند زيرا چشم ها را مي توان از ميدان ديد، بدون ترس از دست دادن منطقه مورد بررسي، برداشت.
4-1-5 آزمون متالوگرافي:
بخشي از سطح فلز كه حاوي حفرات است را انتخاب كرده ، برش بزنيد و طبق روش پيشنهادي در متد E3 مورد آماده سازي قرار دهيد. بررسي ميكروسكپي را انجام دهيد براي تعيين اين كه آيا رابطه اي بين حفره ها و آخالها و يا ريزساختار وجود دارد و يا اينكه حفره ها، حفره هاي واقعي هستند و يا ممكن است حفره ها ناشي از خوردگي بين دانه اي، جدايش انتخابي و ... باشند.
4-2 بازرسي غيرمخرب:
تعدادي از تكنيك ها براي كمك به تشخيص ترك ها و حفره ها در سطح فلز بدون از بين بردن ماده توسعه يافته اند. اين روش ها براي تعيين موقعيت و شكل حفره ها نسبت به روش هاي بحث شده كم تر موثر هستند. اما آنها شايسته توجه اند زيرا اغلب در محل استفاده مي شوند و در نتيجه قابليت اجرايي بيشتري دارند.
4-2-1راديوگرافي- اشعه هايي مانند اشعه x از جسم عبور مي كند و شدت اشعه با ضخامت ماده تغيير مي كند. عيوب ها در صورتي شناسايي مي شوند كه باعث تغيير در جذب اشعه شوند. آشكارسازها و يا فيلم ها يك تصوير از عيب هاي داخلي فراهم مي كنند.ضخامت فلزي كه مي تواند بازرسي گردد با خروجي انرژي موجود مرتبط مي باشد. حفره ها بايد به بزرگي 2/1 % ضخامت فلز باشند تا شناسايي شوند. اين روش تنها اهميت كمي براي تشخيص حفره ها دارد اما ممكن است يك وسيله مفيد براي مقايسه نمونه ها قبل و بعد خوردگي باشد تا تعيين كند كه آيا خوردگي رخ داده ويا آيا با تخلخل هاي قبلي در ارتباط است. همچنين مي تواند براي تعيين ميزان حفره هاي زيرسطحي و زيرلايه اي مفيد باشد.
4-2-4 الكترومغناطيس:
4-2-2-1 جريان گردابي مي تواند براي شناسايي نقص ها و يا بي نظمي ها در ساختار مواد هادي الكتريسيته مورد استفاده قرار گيرد. وقتي نمونه در معرض ميدان مغناطيسي متغيير كه از طريق اتصال يك جريان متناوب به يك سيم پيچ توليد شده است قرار مي گيرد به واسطه جريان گردابي القا شده توليد ميدان مغناطيسي مي نمايد. مواد داراي عيب، ميدان مغناطيسي متفاوتي را نسبت به ماده مرجع بدون عيب ايجاد خواهند كرد كه براي تعيين اين تفاوت ها يك ابزار تشخيص مناسب مورد نيازاست.
4-2-2-2- القاي ميدان مغناطيسي در مواد فرومغناطيس روش ديگري است كه استفاده مي شود. ناپيوستگي ها كه عمود با جهت ميدان مغناطيسي هستند باعث ايجاد نشتي ميدان در سطح بالايي قطعه مي شوند. ذرات فرومغناطيس جهت شناسايي نشتي ميدان و مشخص كردن شكل و اندازه ناپيوستگي برروي سطح قرار داده مي شوند. عيب هاي نسبتا كوچك را مي توان با اين روش شناسايي مي شوند.با اينحال اين روش زماني كه مواد نياز به دي مگنتيت شدن دارند و به واسطه شكل قطعات محدود مي گردد.
4-2-3 التراسونيك:
4-2-3-1 در استفاده از التراسونيك، پالس انرژي صوتي از طريق يك كوپلانت مثل نفت ياا ْب بر روي سطح فلز منتقل مي شود. پژواك هاي منعكس شده به سيگنال هاي الكتريكي براي نشان دادن موقعيت حفره، تبديل مي شود. از هر دو روش تماس و غوطه وري استفاده مي شود. اين آزمون داراي حساسيت خوب است و اطلاعات لحظه اي در مورد اندازه و محل نقص ها فراهم مي كند. اما به استانداردهاي مرجع براي مقايسه و آموزش جهت تفسير دقيق نتايج نياز مي باشد.
4-2-3-2 يك روش جايگزين براي استفاده از نشر صوتي در تشخيص عيوب فلزات مورد استفاده قرار مي گيرد. نواقص مانند حفره ها تحت تنش هاي مكانيكي و حرارتي ايجاد نشرهاي با فركانس بالا مي كنند.فركانس نشر و تعداد آنها در واحد زمان حضور نقص را تعيين مي نمايد.
4-2-4 نافذها- دهانه عيب ها با استفاده ازتراوش يك مايع نافذ پس از زدودن مايع نافذ اضافي از سطح شناسايي مي شود. عيوب با اسپري كردن يك ظاهركننده بر روي سطح كه با رنگ نفوذي واكنش داده، يا ممكن است نفوذ كننده حاوي يك مواد فلروسنتي باشد كه در زير نور تاريك نمايان شود، معلوم مي شوند. اندازه عيوب با شدت رنگ و ميزان تراوش نشان داده شده است. اين تكنيك تنها تقريبي از عمق و و سايز حفره ها فراهم مي كند.
4-2-5 هيچ كدام از اين تست هاي غيرمخرب اطلاعات دقيق در مورد حفره ها فراهم نمي كنند. اين روش ها مي توانند موقعيت حفره ها را تعيين كنند و اطلاعاتي در مورد اندازه حفره ها فراهم كنند اما عموما نمي توانند حفره هاي كوچك را شناسايي كنند و ممكن است در تمايز بين حفره ها و لكه هاي سطحي سردرگمي ايجاد شود. بسياري از اين روش ها براي تشخيص ترك يا عيب در فلزات توسعه داده شده اما با توسعه بيشتر اين روش ها ممكن است براي اندازه گيري حفره ها بيشتر قابل اجرا باشند.
2. وسعت حفره ها
5-1 از دست دادن جرم فلز معمولا براي اندازه گيري ميزان حفره دار شدن توصيه نمي شود مگر اينكه خوردگي خفيف و حفره دارشدن نسبتا شديد باشد. اگر خوردگي يكنواخت قابل توجه باشد، سهم حفره ها در از دست دادن جرم فلز كوچك مي باشد و آسيب هاي حفره دار شدن را نمي توان به طور دقيق با از دست دادن جرم فلز، تعيين كرد.در موارد ديگر،كاهش جرم فلز تنها اطلاعاتي راجع به مجموع فلز از دست رفته ناشي از حفره دار شدن را فراهم مي نمايد اما هيچ اطلاعاتي در مورد عمق نفوذ نمي دهد. با اين حال در هر مورد نبايد مورد غفلت قرار گيريد زيرا ممكن است داري ارزش باشد. براي مثال كاهش جرم فلز همراه با يك مقايسه تصويري از سطوح حفره دار ممكن است براي ارزيابي مقاومت حفره دار شدن آلياژها در تست هاي آزمايشگاهي موثر باشد.
5-2-1 عمق حفره با يك برش عمودي از ميان حفره كه از قبل انتخاب شده، مانت كردن و پوليش كردن سطح تعيين مي شود. عمق حفره روي سطح صاف و پوليش شده با استفاده ار يك ميكروسكپ كاليبره شده، اندازه گيري مي شود. اين روش بسيار دقيق است اما نياز به قضاوت خوب در انتخاب حفره و روش خوب برش حفره دارد. محدوديت هاي اين روش عبارتند از: 1) وقت گير بودن آن 2) عدم انتخاب عميق ترين حفره 3) عدم برش حفره در عميق ترين جاي حفره
5-2-2: ماشين كاري
5-2-2-1 اين روش به يك نمونه با شكل نسبتا متقارن نياز دارد و نمونه در اين روش دچار تخريب مي شود.
1) اندازه گيري ضخامت نمونه بين دو ناحيه كه تحت تاثير خوردگي يكنواخت نباشد.
2) انتخاب بخشي از سطح يك طرف نمونه كه نسبتا بدون خوردگي است.
3) سپس ماشينكاري سطح مخالف، كه حفره ها واقع شده اند با ماشين تراش يا mill تا همه نشانه هاي خوردگي ناپديد شود.
4) اندازه گيري ضخامت نمونه بين سطح سالم و كم كردن از ضخامت اصلي تا حداكثر عمق حفره بدست آيد.
5) اين روش روي سطح ماشينكاري نشده تكرار شود مگر اينكه ضخامت تا 50 درصد يا بيشتر در طول ماشينكاري از طرف اول كاهش يابد.
5-2-2-2 اين روش براي تعيين تعداد حفره ها با عمق خاص مناسب است.
1- شمارش حفره هاي قابل مشاهده 2
2- - ماشينكاري سطح فلز در مراحل اندازه گيري و شمارش تعداد حفره هاي قابل مشاهده باقي مانده در هر مرحله
3- كم كردن تعداد حفره ها در هر مرحله از حفره شمارش شده در مرحله قبل تا تعداد حفره ها در هر عمق برش به دست آيد.
5-2-3-4 ميكرومتر يا اندازه عمق
اين روش بر اساس استفاده از سوزن هاي اشاره گر كه به يك ميكرومتر يا عمق سنج كاليبره شده متصل شده است براي اينكه در حفره ها نفوذ كند بنا شده است.
Zero: وسيله روي ناحيه ساده روي لبه حفره قرار مي گيرد. سوزن را در پيت فشار دهيد تا به زمينه اي برسد كه مقدار جديد را بدهد. بهتر اين است كه از وسيله هاي با فشار ثابت براي كم كردن نفوذ فلز در انتهاي كف حفره استفاده شود. استفاده از استريوميكروسكپ در ارتباط با اين تكنيك سودمند خواد بود. چونكه حفره بزرگ شده و مطمئن مي شويم كه اشاره گر سوزن در انتهاي حفره است. اين روش به حفره هايي كه دهانه اي به اندازه كافي بزرگ دارند محدود مي شود تا سوزن ها بدون مانع درحفره قرار گيرند..
5-2-3-2 حسگر را به spherometer وصل كنيد و ميكرومتر و باتري را به نمونه وصل كنيد. زماني كه حسگر به انتهاي حفره تماس مي يابد مدار الكتريكي را كامل مي كند. و حركت حسگر اندازه عمق حفره را مي دهد. اين روش در مورد حفره هاي با شكل منظم كاربرد دارد.
5-2-4 ميكروسكپي
اين روش وقتي ارزشمند است كه حفره ها خيلي باريك باشد يا نفوذ حسگر سخت و مشكل باشد. اين روش تابع فوكوس كردن نور به انتهاي حفره است.
5-2-4-1 از يك ميكروسكپ متالورژي با بزرگنمايي از 50 تا 500 استفاده كنيد سپس fine-focus انجام دهيد. اگر دومي امكان پذير نبود مي توان يك ميكرومتر به ميكروسكپ وصل كرد.
5-2-4-2 يك حفره روي سطح فلز و در مركز لنز شيئي ميكروسكپ با بزرگنمايي كم قرار دهيد.يزرگنمايي را افزايش دهيد تا كل ميدان ديد حفره باشد. بر روي لبه هاي حفره در سطح نمونه فوكوس كنيد. ديد اوليه را كه توسط fine focusing بوده را ثبت كنيد. دوباره با دستگيره fine focusing به انتهاي حفره فوكوس كنيد و مشاهدات را ثبت كنيد. تفاوت بين مشاهده اوليه و نهايي توسط fine focusing عمق حفره مي باشد.
5-2-4-3 مرحله قبل را تكرار كنيد تا اندازه هاي بيشتري به دست آوريد يا براي مطمئن شدن و رضايت از نتيجه تكرار را انجام مي دهيم. تكرار اندازه گيري عمق حفره ها در 4 بزرگنمايي در پيوست a1 نشان داده شده است.
5-2-4-4 تكنيكهاي ميكروسكپي گوناگوني با استفاده از ميكروسكپ هاي تداخلي به كار گرفته مي شود.. نور شامل دو بخش است. يك بخش از آن روي نمونه بازتاب مي شود. و بخش ديگر روي سطح آينه مرجع مي افتد. اين دو نور بازتاب شده از دو سطح تركيب مي شوند و يك توپوگرافي نقشه سطح نمونه را فراهم مي كند. اين پستي و بلندي ها براي اندازه گيري انحرافات عمودي روي سطح فلز استفاده مي شود. اگرچه اين روش به حفره هاي كم عمق كمتر از 25 ميكرون محدود مي شود. چونكه تعداد پستي و بلندي ها زماني كه براي شمارش مشكل مي باشند، افزايش مي يابد.
6 ارزيابي حفره ها
6-1 راه هاي مختلفي از توصيف حفره دار شدن وجود دارد كه با توجه به بيان كمي آن مي توان براي نشان دادن اهميت آنها و يا استفاده در پيشگويي عمر مواد به كار برد.
6-2 چارت استاندارد
6-2-1 نرخ حفره دار شدن از لحاظ چگالي ، سايز و عمق حفره ها طبق جدولي استاندارد در شكل2 نشان داده شده است. ستون a و b مربوط به وسعت حفره ها در سطح فلز است. ستون a نسبت تعداد مكان ها در واحد سطح است و ستون b براي نشان دادن سايز متوسط اين مكان هاست. ستون c هم مربوط به عمق حفره هاست. مثلا يك نمونه مي تواند a-3,b2,c-3 باشد.
6-2-2 اين روش يك ابزار ارتباطي موثر بين كسانيكه با نمودار آشنا هستند را ارائه مي دهد و آنرا وسيله اي ساده براي ذخيره سازي اطلاعات و مقايسه با ديگر نتايج مي داند. با اينحال اندازه گيري تمامي حفرات خسته كننده مي باشد و زمان معمولا توجيه كننده نمي باشد زيرا بيشترين مقادير عمق حفره معمولا داراي اهميت بيشتري نسبت به مقادير متوسط دارند.
6-3 نفوذ فلز
6-3-1 عميق ترين حفره را اندازه بگيريد. نفوذ در فلز را در ماكزيمم عمق حفره يا ميانگين 10 تا از عميق ترين حفره را بيان كنيد. ترجيحا هردو.
اين نوع اندازه گيري به خصوص زماني مهم است كه فلز با يك محفظه حاوي گاز يا مايع در ارتباط است و سوراخ مي تواند منجر به از دست رفتن مايع يا گاز گردد.
6-3-2 نفوذ فلز همچنين با يك فاكتور حفره دار شدن مي تواند بيان شود كه برابر است با: عميقترين نفوذ تقسيم بر ميانگين نفوذ
فاكتور حفره دار شدن براي بيان خوردگي همگن نيز مي باشد.بيشتريت تعداد و بزرگترين عمق نفوذ را هم نشان مي دهد. اين فاكتور حفره دار شدن در جايي كه حفره ها يا خوردگي يكنواخت خيلي كوچك باشند بواسطه اينكه نسبت يا صفر مي شود يا بي نهايت مورد استفاده قرار نمي گيرد..
6-4 آماري
كاربرد آماري آناليز داده هاي خوردگي به طور مفصل در راهنماي G16 پوشش داده شده است..
موضوعي كه در اين استاندارد به طور مختصر بحث شده، نشان مي دهد كه آمار جهتي مي دهد روي داده هاي ارزيابي حفره دار شدن. اطلاعات جزئي توسط نشريه هاي ديگر به دست مي آيند.
6-4-2 حفره ها روي سطح فلز تشكيل مي شوند و وابسته به فاكتور حفره دار شدن هستند مثل تمايل حفره دار شدن فلز و قابليت خوردگي محلول و سطح نمونه و زمان در معرض قرار گرفتن. تست احتمال حفره دار شدن قابليت حفره دار شدن فلز را تعيين مي كند اما اطلاعاتي در مورد نرخ گسترش حفره فراهم نمي كند و نتايج فقط براي شرايط در بهره برداري قابل استفاده هستند.
احتمال حفره دارشدن برابر است با: تعداد نمونه هاي داراي حفره تقسيم بر مجموع تعداد نمونه ها
6-4-3 ارتباط بين عمق حفره و سطح و زمان در معرض قرار گرفتن ممكن است با محيط و فلز در معرض قرار گرفته و ساير متغيرها تغيير كند. اين ارتباطات در 6-4-3-1 و 6-4-3-2 ذكر شده.
6-4-3-1 رابطه جاري بين ماكزيمم عمق حفره و مساحت خط لوله كه در معرض خاك قرار گرفته طبق رابطه زير است.
