Inspection complète de la qualité des pièces moulées : méthodes de test de surface, internes et non destructives

L'inspection des pièces moulées comprend principalement l'inspection dimensionnelle, l'inspection visuelle de l'apparence et de la surface, l'analyse de la composition chimique et les essais de propriétés mécaniques. Pour les pièces moulées avec des exigences élevées, des tests non destructifs sont également requis. Par exemple, les techniques de test non destructif pour l'inspection de qualité des pièces moulées en fonte ductile incluent le test par pénétration liquide, le test par courants de Foucault, le test par particules magnétiques, le test radiographique et le test ultrasonore.

Tests des défauts de surface et sous-surface des pièces moulées

Test par pénétration liquide

Le test par pénétration liquide est utilisé pour inspecter divers défauts ouverts à la surface des pièces moulées, tels que les fissures de surface, les microporosités de surface et autres défauts difficiles à détecter à l'œil nu.

Le test de pénétration couramment utilisé est le test colorimétrique, qui consiste à mouiller ou pulvériser le pénétrant à haute perméabilité sur la surface de la pièce moulée, à infiltrer le pénétrant dans les défauts ouverts, à essuyer rapidement la couche de pénétrant, puis à pulvériser le révélateur facile à sécher sur la surface de la pièce moulée. Après que le pénétrant restant dans les défauts ouverts est aspiré, le révélateur sera teinté, reflétant ainsi la forme, la taille et la distribution des défauts.

Il est souligné que plus la surface à tester est lisse, meilleur est l'effet du test de pénétration. La surface polie par la meuleuse offre la plus haute précision de test, et même les fissures intergranulaires peuvent être détectées.

En plus du test colorimétrique, le test par pénétration fluorescente est également une méthode couramment utilisée de test par pénétration liquide. Il doit être équipé d'une lampe ultraviolette pour l'irradiation et l'observation, et la sensibilité du test est plus élevée que le test colorimétrique.

Test par courants de Foucault

Le test par courants de Foucault convient pour tester les défauts sous la surface généralement pas plus profonds de 6 à 7 mm. Le test par courants de Foucault est divisé en deux types : la méthode de bobine placée et la méthode de bobine traversante.

Lorsque la pièce d'essai est placée près de la bobine avec courant alternatif, le champ magnétique alternatif entrant dans la pièce d'essai peut induire un courant de Foucault circulant dans la direction perpendiculaire au champ magnétique d'excitation dans la pièce d'essai. Le courant de Foucault produira un champ magnétique opposé à la direction du champ magnétique d'excitation, ce qui réduira partiellement le champ magnétique original dans la bobine, entraînant le changement d'impédance de la bobine.

S'il y a des défauts sur la surface de la pièce moulée, les caractéristiques électriques du courant de Foucault seront déformées, permettant ainsi de détecter l'existence de défauts. Les principaux inconvénients du test par courants de Foucault sont qu'il ne peut pas afficher directement la taille et la forme des défauts détectés. Généralement, il ne peut déterminer que la position de surface et la profondeur des défauts. De plus, sa sensibilité au test de petits défauts ouverts sur la surface de la pièce moulée n'est pas aussi sensible que le test de pénétration.

Test par particules magnétiques

Le test par particules magnétiques convient pour tester les défauts de surface et les défauts de quelques millimètres de profondeur sous la surface. Il nécessite un équipement d'aimantation DC (ou AC) et des particules magnétiques (ou suspension magnétique) pour le test.

L'équipement d'aimantation est utilisé pour générer un champ magnétique sur les surfaces intérieures et extérieures de la pièce moulée, et les particules magnétiques ou la suspension magnétique sont utilisées pour révéler les défauts. Lorsqu'un champ magnétique est généré dans une certaine plage de la pièce moulée, les défauts dans la zone aimantée généreront un champ magnétique de fuite. Lorsque les particules magnétiques ou la suspension sont saupoudrées, les particules magnétiques sont attirées, de sorte que les défauts peuvent être affichés.

Les défauts révélés par le test par particules magnétiques sont essentiellement ceux qui traversent les lignes de force magnétiques, mais les défauts en bandes longues parallèles aux lignes de force magnétiques ne peuvent pas être affichés. Par conséquent, il est nécessaire de changer constamment la direction d'aimantation pendant l'opération pour s'assurer que chaque défaut dans une direction inconnue peut être testé.

Tests des défauts internes des pièces moulées

Pour les défauts internes, les méthodes de test non destructif couramment utilisées sont le test radiographique et le test ultrasonore. Parmi elles, l'effet du test radiographique est le meilleur. Il peut obtenir une image intuitive reflétant le type, la forme, la taille et la distribution des défauts internes. Cependant, pour les pièces moulées épaisses et grandes, le test ultrasonore est très efficace, ce qui peut mesurer avec précision la position, la taille équivalente et la distribution des défauts internes.

Test radiographique

Le test radiographique, généralement les rayons X ou γ comme source de rayonnement, nécessite l'équipement de génération de rayons et d'autres installations auxiliaires. Lorsque la pièce moulée est exposée au champ de rayonnement, l'intensité de rayonnement du rayon sera affectée par les défauts internes de la pièce moulée. L'intensité de rayonnement émise à travers la pièce moulée varie localement avec la taille et la nature des défauts, formant une image radiographique des défauts, qui est imagée et enregistrée par un film radiographique.

La méthode d'enregistrement par imagerie sur film radiographique est la méthode la plus couramment utilisée, communément appelée test radiographique. L'image de défaut reflétée par la radiographie est intuitive, et la forme, la taille, la quantité, la position plane et la plage de distribution des défauts peuvent être présentées.

Test ultrasonore

Le test ultrasonore utilise la propagation de faisceaux sonores avec une énergie sonore de haute fréquence à l'intérieur de la pièce moulée pour générer des réflexions lorsqu'ils heurtent les surfaces internes ou les défauts. L'amplitude de l'énergie acoustique réfléchie est une fonction de la directivité et des propriétés des surfaces internes ou des défauts et de l'impédance acoustique d'un tel réflecteur. L'énergie acoustique réfléchie à partir de divers défauts ou surfaces internes peut ainsi être appliquée pour détecter la position des défauts, l'épaisseur de paroi ou la profondeur des défauts sous la surface.

En tant que méthode de test non destructif largement utilisée, le test ultrasonore présente les principaux avantages : haute sensibilité de test, capable de tester de petites fissures ; grande capacité de pénétration, capable de détecter des pièces moulées à sections épaisses. Ses principales limitations sont : difficulté à interpréter les formes d'onde de réflexion pour les défauts discontinus avec des dimensions de contour complexes et une directivité médiocre ; structures internes indésirables, telles que la taille des grains, la microstructure, la porosité, la teneur en inclusions ou les précipités finement dispersés, entravent également l'interprétation des formes d'onde.