Badania nieniszczące


Metody VT - metody wizualne

Badania wizualne jest to metoda NDT, która polega na przeprowadzeniu badania okiem nieuzbrojonym, w celu wykrycia, zlokalizowania i oceny nieciągłości lub usterki występującej na powierzchni badanego materiału. Jest to najstarsza metoda NDT, uważana za jedną z najważniejszych. Metoda ta ma zastosowanie na wszystkich etapach budowy i/lub produkcji danego elementu lub instalacji technologicznej.

Przegląd wzrokowy wykonywany jest zwykle przy użyciu oczu nieuzbrojonych. Skuteczność metody można poprawić stosując specjalne narzędzia takie jak: lusterka, szkła powiększające (lupy, lunety) oraz boroskopy, fiberskopy, wideoendoskopy.

Jednakże z wykorzystaniem bardziej wyrafinowanych urządzeń (tj. wideoendoskop), kontrola wizualna może zostać rozszerzona na obszary odległe (badanie zdalne), które w normalnych okolicznościach są niedostępne dla operatora. Użycie specjalistycznego sprzętu pozwala na wykrycie wad, zmian korozyjnych, których nie można zobaczyć nieuzbrojonym okiem.

giętki wideoendoskop Mentor Visual iQ


Akredytacja:
Niedoskonałości kształtu oraz nieciągłości powierzchniowe zewnętrzne. Metoda wizualna. PN-EN ISO 17637:2017-02 LABORATORIUM BADAWCZEGO nr AB 025

Certyfikacja: certyfikat VT-3 wg. PN-EN ISO 9712


zestaw do badań PT firmy Magnaflux

Metoda penetracyjna PT

Badanie penetracyjne jest metodą NDT, która wykorzystuje zjawisko włoskowatości (kapilarne) wnikania specjalnej cieczy (penetranta) w pęknięcia otwarte do powierzchni elementu. Wyciekający z wad penetrant umożliwia wykrycie i ocenę wielkości nieciągłości. Metoda PT może być stosowana w przypadku większości materiałów, w tym na metalowych częściach urządzeń inżynieryjnych.

Badania prowadzone przy użyciu metody penetracyjnej składają się zawsze z kilku etapów, które muszą być ściśle przestrzegane: czyszczenie wstępne, nanoszenie penetranta, usuwanie nadmiaru penetranta, nanoszenie wywoływacza oraz czyszczenie końcowe materiału.


Akredytacja:
Nieciągłości powierzchniowe zewnętrzne otwarte na badaną powierzchnię. Metoda penetracyjna PN-EN ISO 3452-1:2021-12 LABORATORIUM BADAWCZE nr AB 025

 

Certyfikacja:
certyfikat PT-3, PT-2 wg. PN-EN ISO 9712


Metoda magnetyczno-proszkowa MT

Badanie magnetyczno-proszkowe (MT) jest metodą NDT, która wykorzystuje zasadę magnetyzmu. Materiał, który jest badany, zostaje namagnesowany. Następnie na element nanoszony jest proszek magnetyczny (drobno zmielone cząstki żelaza powlekane pigmentem barwiącym). W miejscu występowania nieciągłości następuje rozproszenie pola magnetycznego. Cząstki proszku, przyciągane przez rozproszone pole magnetyczne, gromadzą się tworząc wskazanie zlokalizowane bezpośrednio nad nieciągłością. Metoda umożliwia wizualne przedstawienie wady.

Badanie magnetyczno-proszkowe (MT) służy do lokalizacji powierzchniowych i podpowierzchniowych niewielkich nieciągłości lub wad. MT ma zastosowanie tylko do materiałów magnetycznych (ferromagnetyków). Dlatego może być stosowana tylko na metalowych częściach i konstrukcjach przemysłowych.

elektromagnes typu Yoke do wzbudzenia pola magnetycznego


Akredytacja:
Nieciągłości powierzchniowe i podpowierzchniowe. Metoda magnetyczno-proszkowa PN-EN ISO 17638:2017-01 LABORATORIUM BADAWCZE nr AB 025

 

Certyfikacja:
certyfikat MT-3 wg. PN-EN ISO 9712


defektoskop UT Olympus OMNISCAN MX2

Metoda ultradźwiękowa

Metoda ultradźwiękowa (UT) wykorzystuje fale dźwiękowe wysokiej częstotliwości (ultradźwięki) w celu pomiaru geometrycznych i fizycznych właściwości materiałów. Metoda ta wykorzystuje zjawisko rozprzestrzeniania się fali ultradźwiękowej w materiałach z różną szybkością. Dźwięki o częstotliwościach od 50 kHz do 100 kHz są powszechnie używane do kontroli materiałów niemetalicznych, podczas gdy te o częstotliwościach od 0,5 MHz do 10 MHz są powszechnie stosowane do kontroli materiałów metalowych.

Badanie metodą ultradźwiękową polega na wytworzeniu falę ultradźwiękowej, która poruszając się po materiale w momencie trafienia na granicę dwóch ośrodków lub wadę odbija się i wraca do nadajnika. Porównując oba sygnały (emitowane i odbite), można dokładnie ustalić pozycję wady i jej rozmiar.


Akredytacja:
Nieciągłości wewnętrzne. Metoda ultradźwiękowa PN-EN ISO 17640:2019-01 LABORATORIUM BADAWCZE nr AB 025

 

Certyfikacja:
certyfikat UT-3 wg. PN-EN ISO 9712


Metoda prądów wirowych ET

Badania metodą prądów wirowych (ET) polegają na zastosowaniu cewki prądu przemiennego (AC), która indukuje na powierzchni elementu prąd (tzw. prąd wirowy). Mierząc zmiany prądu wirowego, możliwe jest wykrycie w próbce obecności wad i nieciągłości materiałowych. Metoda ET może być wykorzystywana do weryfikacji jakości wykonania metalowych rurowych elementów instalacji technologicznych.

defektoskop ET Olympus NORTEC 600D


Certyfikacja:
certyfikat ET-2 wg. PN-EN ISO 9712

Zapytaj o szczegóły:

Marcin Kowal – specjalista
numer telefonu: 22 273 11 71
adres email: marcin.kowal@ncbj.gov.pl

 

Łukasz Kurpaska – kierownik departamentu
numer telefonu: 22 273 10 61
adres email: lukasz.kurpaska@ncbj.gov.pl

Badania mechaniczne


Nanoindentacja

Nanoindentacja to zaawansowana technika pomiaru właściwości mechanicznych materiałów na bardzo małą skalę. W skrócie, polega ona na kontrolowanym wciskaniu indentera o znanej geometrii w powierzchnię badanego materiału, a następnie pomiarze odpowiedzi materiału na to obciążenie. To pozwala na określenie twardości, modułu sprężystości i innych parametrów mechanicznych na poziomie nanometrycznym.

Metoda ta jest szczególnie przydatna przy badaniu materiałów nanokrystalicznych, cienkich warstw, czy też nanokompozytów oraz materiałów zaimplantowanych, gdzie tradycyjne metody pomiarowe mogą być niewystarczające.

urządzenie do badań nanomechanicznych NanoTest Vanatge System (MicroMaterials Ltd.)


Zakres naszych badań obejmuje:

 

  • Pomiar twardości i modułu Younga (w skali nano i mikro od10 µN do 500 mN);
  • Analizę pełzania przy wysokich temperaturach (do 700 ⁰C).
  • Wyznaczanie krzywych naprężenie-odkształcenie.
  • Badanie wytrzymałości materiału
  • Badania za pomocą różnych indenterów
  • Testy nano-tribologiczne
  • Pomiary w kontrolowanym środowisku wilgotności

Certyfikacja:
NanoTest Vanatge System (MicroMaterials Ltd.)

 

Osoby kontaktowe:

Katarzyna Mulewska – specjalista badawczo-techniczny
numer telefonu: 22 273 11 68
adres email: katarzyna.mulewska@ncbj.gov.pl

Edyta Wyszkowska – specjalista badawczo – techniczny
numer telefonu: 22 273 22 07
adres email: edyta.wyszkowska@ncbj.gov.pl

Łukasz Kurpaska – kierownik laboratorium badań materiałowych
numer telefonu: 22 273 10 61
adres email: lukasz.kurpaska@ncbj.gov.pl


Twardościomierz uniwersalny

Badania twardości

Badanie twardości stanowi stosunkowo prostą, szybką i ekonomiczną metodę badań materiałowych. Ta praktyczna technika jest szeroko stosowana w różnych gałęziach przemysłu, oferując skuteczne narzędzie do oceny właściwości materiałów. Pomiary twardości mogą być z powodzeniem przeprowadzane nawet na gotowych elementach, co stanowi ważną zaletę tej metody. Co istotne, badania twardości umożliwiają kontrolę spawanych lub poddanych obróbce cieplnej materiałów, pozwalając na weryfikację poprawności przeprowadzonych procesów. Wyniki badań porównywane są z wymaganiami określonymi w konkretnych specyfikacjach lub normach przedmiotowych. W Laboratorium Badań Materiałowych realizujemy badania mikro- i makro- twardości wykorzystując metody Brinella, Rockwella oraz Vickersa.


Akredytacja:
zgodnie z zakresem akredytacji PCA Nr AB 025


Badania udarności

Próba udarności to kluczowy element badań materiałowych oceniający odporność materiału na obciążenia dynamiczne. Laboratorium Badań  Materiałowych wyposażone jest w dwa młoty wahadłowe typu Charpy’ego o energiach początkowych wynoszących kolejno 450 oraz 25 J. Badania realizujemy w temperaturze pokojowej, podwyższonej (do 200 °C) oraz obniżonej (do -90 °C). Celem badania udarności w temperaturze obniżonej może być określenie niebezpieczeństwa przechodzenia materiału w stan kruchy w warunkach jego eksploatacji. Co istotne, badania twardości umożliwiają kontrolę spawanych lub poddanych obróbce cieplnej materiałów, pozwalając na weryfikację poprawności przeprowadzonych procesów. Wyniki badań porównywane są z wymaganiami określonymi w konkretnych specyfikacjach lub normach przedmiotowych. Testy udarności wybranych geometrii próbek realizujemy w sposób zinstrumentalizowany tj. umożliwiający pomiar przebiegu siły łamania w funkcji czasu lub drogi.

Młot udarnościowy o energii 450 J oraz o energii 25 J


Po lewej: Statyczna maszyna wytrzymałościowa 10 kN wraz z oprzyrządowaniem: piecem oraz ekstensometrem laserowym DIC. Po prawej: Uniwersalna maszyna wytrzymałościowa 100 kN wraz z oprzyrządowaniem: piecem oraz komorą temperaturową

Statyczna próba rozciągania

Statyczna próba rozciągania to podstawowe badanie materiałowe które polega na osiowym rozciąganiu próbki w trakcie którego rejestruje się zależność przyrostu jej długości od wielkości siły rozciągającej. Podstawowymi wartościami wyznaczanymi w badaniu są: wytrzymałość na rozciąganie (Rm), granica plastyczności (Re, Rp0,2), przewężenie (Z) i wydłużenie (A). Laboratorium Badań Materiałowych wyposażone jest w dwie maszyny wytrzymałościowe o maksymalnych siłach nominalnych wynoszących kolejno 100 i 10 kN.  Pomiary wykonujemy w temperaturze pokojowej, podwyższonej (do 1000 °C) oraz obniżonej (do -40 °C). Rozciąganie wybranych geometrii próbek realizujemy z wykorzystaniem bezkontaktowej techniki cyfrowej korelacji obrazu DIC (z ang. Digital Image Correlation) umożliwiającej rejestrację i analizę pól przemieszczeń i odkształceń na powierzchni badanego obiektu.


Akredytacja:
zgodnie z zakresem akredytacji PCA Nr AB 025


Badania odporności na pękanie

Ocena wytrzymałości materiałów w tradycyjnych analizach zakłada, że są one pozbawione wad. Taka perspektywa nie uwzględnia ewentualnych nieciągłości, które mogą wpłynąć na wytrzymałość konstrukcji i w konsekwencji prowadzić do awarii wcześniej, niż przewidywano za pomocą standardowych obliczeń wytrzymałości. Mechanika pękania umożliwia określenie największego obciążenia, przy którym materiał z istniejącymi szczelinami o znanym rozmiarze nadal zachowa integralność, lub określenie największych szczelin, które przy danym obciążeniu nie doprowadzą do zniszczenia materiału. Badania odporności na pękanie, które prowadzimy w Laboratorium Badań Materiałowych, obejmują określanie współczynnika intensywności naprężeń (KQ, KIC), wartości rozwarcia szczeliny (δ, δc) oraz prędkości rozwoju pęknięć zmęczeniowych (da/dN). Geometrie testowanych próbek obejmują próbkę z karbem jednostronnym do trójpunktowego zginania SENB oraz próbkę kompaktową do próby rozciągania CT. Większość pomiarów odporności na pękanie wykonujemy z wykorzystaniem uniwersalnej maszyny wytrzymałościowej 100 kN wyposażonej w komorę temperaturową.

Badanie odporności na pękanie na próbce typu CT


Akredytacja:
zgodnie z zakresem akredytacji PCA Nr AB 025

Zapytaj o szczegóły:

kierownik Pracowni Badań Mechanicznych - Małgorzata Frelek-Kozak
numer telefonu: 22 273 10 48
adres email: malgorzata.frelek@ncbj.gov.pl

Skaningowa mikroskopia elektronowa


sem

Wyposażenie laboratorium stanowi skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) ThermoFisher Scientific Helios 5 UX wykorzystujący działo elektronowe z emisją polową (Schottky Field Emission Gun). Mikroskop wyposażony jest w spektrometr EDS (z ang. energy-dispersive X-ray spectroscopy) EDAX Octane Elite Plus pozwalający na prowadzenie analizy składu chemicznego w mikroobszarach oraz kamerę EDAX Velocity Pro wykorzystywaną w technice dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) pozwalającą na badania orientacji krystalograficznych ziaren w materiale. Mikroskop wyposażony jest ponadto w kolumnę jonów Ga+ pozwalającą na preparatykę próbek dla mikroskopii transmisyjnej (TEM) techniką focused ion beam (FIB) jak też rekonstrukcję 3D mikrostruktury materiałów.


Możliwości badawcze laboratorium skaningowej mikroskopii elektronowej obejmują m.in.: obserwację topografii powierzchni, analizę wielkości cząstek lub wydzieleń, analizę grubości warstw, analizę składu chemicznego metodą EDS (analiza punktowa, liniowa, rozkład pierwiastków), rozkład wielkości ziaren w materiale, analizę tekstury materiałów po procesach przeróbki plastycznej, rekonstrukcję 3D mikrostruktury, preparatykę próbek dla mikroskopii TEM metodą FIB.

Transmisyjna mikroskopia elektronowa


Wyposażenie laboratorium transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) stanowi wysokorozdzielczy mikroskop JEOL JEM F-200 wyposażony w działo elektronowe z emisją polową (Schottky Field Emission Gun). Mikroskop pozwala na prowadzenie obserwacji zarówno w trybie TEM (rozdzielczość: 0.06 nm) jak i w trybie skaningowo-transmisyjnym STEM (rozdzielczość: 0.16 nm). Ponadto mikroskop wyposażony jest w dwudetektorowy system mikroanalizy rentgenowskiej EDS (z ang. energy-dispersive X-ray spectroscopy) pozwalający na prowadzenie analizy składu chemicznego w trybie punktowym, liniowym lub poprzez mapowanie rozkładu pierwiastków chemicznych. Badania prowadzone są na próbkach o grubości poniżej 100 nm wykonanych metodami polerowania elektrolitycznego lub wiązką jonów. Laboratorium dysponuje również uchwytami do prowadzenia obserwacji in-situ w wysokiej temperaturze (do 1000°C) oraz badań deformacji materiałów.

tem


Możliwości badawcze laboratorium obejmują obserwacje TEM w jasnym oraz ciemnym polu (BD/DF), analizę fazową z wykorzystaniem dyfrakcji elektronów (SAED), obrazowanie wysokorozdzielcze (HRTEM), obserwacje w trybie skaningowo-transmisyjnym (BF lub HAADF) oraz analizę składu chemicznego w mikroobszarach.  

Zapytaj o szczegóły:

dr Iwona Jóźwik – Kierownik Grupy Badawczej Charakteryzacji Materiałów
numer telefonu: 22 273 1448
adres email: Iwona.Jozwik@ncbj.gov.pl