Etapas envolvidas no processo de fundição:as 4 principais etapas | Ciência da Manufatura

Os pontos a seguir destacam as quatro etapas principais envolvidas no processo de fundição. As etapas são:- 1. Preparação do padrão e molde 2. Fusão e derramamento do metal liquefeito 3. Resfriamento e solidificação do metal líquido 4. Defeitos e sua inspeção.

Etapas envolvidas no processo de fundição nº 1. Preparação de Padrão e Molde :

Um padrão é a réplica da peça a ser fundida e é usado para preparar a cavidade do molde. Os padrões são feitos de madeira ou metal. Um molde é um conjunto de dois ou mais blocos de metal, ou partículas refratárias ligadas (areia) que consistem em uma cavidade primária.

A cavidade do molde retém o material líquido e age essencialmente como um negativo do produto desejado. O molde também contém cavidades secundárias para vazar e canalizar o material líquido para a cavidade primária e para atuar como um reservatório, se necessário.

Uma moldura de quatro lados em que um molde de areia é feito é chamada de frasco. Se o molde é feito em mais de uma parte, a parte superior é chamada de cope e a inferior é chamada de arrasto.

Para a produção de seções ocas, a entrada do metal líquido é impedida por ter um núcleo na porção correspondente da cavidade do molde. As projeções no padrão para localizar o núcleo no molde são chamadas de impressões de núcleo. Existem diversos tipos de padrões e moldes, dependendo do material, do trabalho e do número de peças fundidas necessárias.

Tolerâncias de padrão:

Um padrão é sempre feito um pouco maior do que o trabalho final a ser produzido. Esse excesso de dimensões é conhecido como tolerância de padrão. Existem duas categorias de tolerâncias de padrão, a saber, a permissão de contração e a permissão de usinagem.

O subsídio de encolhimento é fornecido para cuidar das contrações de uma peça fundida.

A contração total de uma peça fundida ocorre em três etapas e consiste em:

(i) A contração do líquido desde a temperatura de vazamento até a temperatura de congelamento,

(ii) A contração associada à mudança de fase de líquido para sólido,

(iii) A contração da fundição sólida da temperatura de congelamento à temperatura ambiente.

Deve-se notar, entretanto, que é apenas o último estágio da contração que é atendido pelo subsídio de encolhimento. Obviamente, a quantidade de tolerância de contração depende do coeficiente linear de expansão térmica α _l do material. Quanto maior for o valor deste coeficiente, maior será o valor da tolerância de retração.

Para uma dimensão l de uma peça fundida, a tolerância de contração é dada pelo produto α _l l (θ _f - θ ₀ ), onde θ _f é o ponto de congelamento do material e θ ₀ é a temperatura ambiente. Isso normalmente é expresso por unidade de comprimento para um determinado material. A Tabela 2.1 dá uma ideia quantitativa sobre a tolerância de contração para fundir diferentes materiais.

Normalmente, uma superfície fundida é muito áspera para ser usada da mesma forma que a superfície do produto final. Como resultado, as operações de usinagem são necessárias para produzir a superfície acabada. O excesso nas dimensões da fundição (e conseqüentemente nas dimensões do molde) em relação ao trabalho final para atender à usinagem é denominado sobremetal de usinagem.

A permissão total de usinagem também depende do material e da dimensão geral do trabalho, embora não linearmente como a permissão de contração. A Tabela 2.1 também dá uma ideia da tolerância de usinagem para vários materiais. Para superfícies internas, as tolerâncias fornecidas devem obviamente ser negativas e, normalmente, as tolerâncias de usinagem são 1 mm a mais do que as listadas na tabela.

Há outro desvio das dimensões originais do trabalho e é fornecido intencionalmente no padrão; isso é chamado de rascunho. Refere-se a um cone colocado na superfície paralelo à direção de retirada do padrão da cavidade do molde. Um rascunho facilita a retirada do padrão. O valor médio do calado está entre 1/2 ° e 2 °.

Preparação do Molde:

Os moldes são feitos à mão se o número de moldes a serem preparados for pequeno. Se um grande número de moldes simples é necessário, máquinas de moldagem são usadas.

Neste artigo, discutiremos brevemente algumas características importantes da fabricação de moldes; também, algumas máquinas de moldagem típicas serão descritas.

Para facilitar uma remoção fácil do padrão, um composto de separação, por exemplo, talco não umectante, é pulverizado sobre o padrão. Areia de grão fino é usada para obter uma boa superfície na peça fundida. Normalmente, um peso morto é colocado no frasco de cope para evitar que o frasco de cope flutue devido às forças hidrodinâmicas do metal líquido.

Para um molde grande, deve-se tomar cuidado para evitar que a areia caia do frasco de cope quando ele é levantado para remover o padrão. Isso pode ser feito fornecendo suportes extras, chamados gaggers, dentro do frasco cope. Para uma fundição com superfícies reentrantes, por exemplo, uma roda com uma ranhura no aro, o molde pode ser feito em três partes (Fig. 2.3). A parte entre a manta e o arrasto é denominada bochecha. Para um escape fácil dos gases, orifícios de ventilação são fornecidos no frasco cope.



As máquinas de moldagem operam em um ou uma combinação dos princípios explicados na Fig. 2.4. Na compactação, o molde é levantado através de uma altura de cerca de 5 cm e largado 50-100 vezes a uma taxa de 200 vezes por minuto. Isso causa impactos um tanto desiguais, mas é bastante adequado para superfícies horizontais. Por outro lado, a compressão é considerada satisfatória para frascos rasos. A operação de lançamento de areia também é muito rápida e resulta em compactação uniforme. Isso, no entanto, acarreta um alto custo inicial.

Etapas envolvidas no processo de fundição # 2. Derretimento e derramamento do metal liquefeito:

Derretimento :

Um cuidado adequado durante o derretimento é essencial para uma fundição boa e sem defeitos. Os fatores a serem considerados durante a fusão incluem gases em metais, seleção e controle de refugo, fluxo, forno e temperatura. Faremos agora uma breve discussão sobre eles.

Gases em metais :

Os gases nos metais normalmente levam a fundições defeituosas. No entanto, a presença de uma quantidade controlada de gases específicos pode ser benéfica para transmitir certas qualidades desejáveis ​​às peças fundidas.

Em fundições de metal, os gases-

(i) Pode ser mecanicamente preso (em tais situações, arranjos de ventilação adequados no molde evitam sua ocorrência),

(ii) Pode ser gerado devido à variação em sua solubilidade em diferentes temperaturas e fases, e

(iii) Pode ser produzido devido a reações químicas.

Os gases mais comumente presentes são hidrogênio e nitrogênio. Os metais são divididos em dois grupos no que diz respeito à solubilidade do hidrogênio. Um grupo é denominado endotérmico; isso inclui metais comuns como alumínio, magnésio, cobre, ferro e níquel.

O outro grupo, denominado exotérmico, inclui, entre outros, titânio e zircônio. Os metais endotérmicos absorvem menos hidrogênio do que os metais exotérmicos. Além disso, em metais endotérmicos, a solubilidade do hidrogênio aumenta com a temperatura. O inverso é verdadeiro para metais exotérmicos.

Em ambos os casos, a solubilidade (5) pode ser expressa como-

S =C exp [-E _s / (k θ)], (2.1)

onde E _s (positivo para endotérmico) é o calor da solução de 1 mol de hidrogênio e 6 é a temperatura absoluta com C e k como constantes. A Equação (2.1) mostra claramente que a precipitação de gás durante o resfriamento não pode ocorrer em metais exotérmicos para os quais E _s é negativo.

Acredita-se que o hidrogênio se dissolva intersticialmente em metais exotérmicos, causando distorção da rede. Em metais endotérmicos, o hidrogênio se dissolve em defeitos de rede e não produz distorção. A Tabela 2.2 mostra a solubilidade do hidrogênio nas fases sólida e líquida na temperatura de solidus para vários metais. A diferença nessas solubilidades é responsável pela evolução dos gases.

Deve-se observar que a solubilidade do hidrogênio é um problema agudo na fundição de ferro. Aqui, embora a quantidade de hidrogênio em peso pareça desprezível, o volume desenvolvido durante a solidificação é bastante grande. A lei de Sievert afirma que a quantidade de hidrogênio dissolvido em um fundido varia como -





As fontes primárias de hidrogênio em um fundido são a umidade do forno, o ar, o óleo e a graxa. Não existe uma simples adição desidrogenante para eliminar o hidrogênio na forma de escória. Portanto, deve-se tomar cuidado para manter o nível de hidrogênio no mínimo.

A maioria das técnicas de remoção de hidrogênio são baseadas na equação (2.2), isto é, reduzindo a pressão parcial do hidrogênio borbulhando algum outro gás insolúvel seco através do fundido. Para metais não ferrosos, cloro, nitrogênio, hélio ou argônio são usados. O nitrogênio não pode ser utilizado para ligas ferrosas e à base de níquel, pois é solúvel nessas ligas, podendo também formar nitretos que afetam o tamanho do grão; portanto, em ligas ferrosas em particular, um controle preciso do nitrogênio é necessário. Em tais situações, bolhas de monóxido de carbono são usadas. Isso remove não apenas o hidrogênio, mas também o nitrogênio; o conteúdo de carbono é controlado por oxidação e recarburização subsequentes.

Para metais ferrosos, uma diminuição acentuada na solubilidade do nitrogênio durante a mudança de fase pode dar origem a porosidade na fundição. A reentrada do nitrogênio do ar é evitada pela escória impermeável no topo do banho.

Atualmente, a fusão a vácuo está cada vez mais sendo usada para prevenir a solução de gases em metais e a combinação de elementos reativos na fusão. Adições na concha, em vez de no fundido, foram consideradas mais eficazes para controlar os gases e as composições químicas.

Fornos:

Os fornos usados ​​para fundir metais diferem amplamente uns dos outros. A seleção de um forno depende principalmente da química do metal, da temperatura máxima necessária e da taxa e modo de entrega do metal. Os outros fatores importantes ao fazer uma seleção são o tamanho e a forma das matérias-primas disponíveis.

A química do metal decide não apenas o controle dos elementos padrão, mas também algumas propriedades mecânicas importantes, por exemplo, a usinabilidade.

A temperatura ótima após a fusão é decidida por uma propriedade, chamada fluidez, do metal. Fluidez refere-se à capacidade relativa do metal líquido para preencher o molde a uma determinada temperatura. Normalmente, quanto menor a viscosidade, maior a fluidez. A fluidez de um metal pode ser verificada da seguinte maneira.

Uma espiral de dimensões padrão é derramada com o metal líquido em várias temperaturas. O comprimento da espiral que pode ser alimentado desta forma antes do início da solidificação dá a medida da fluidez. Se examinarmos as curvas de temperatura-fluidez para vários metais, descobrimos que quanto maior a fluidez de um metal, menor a diferença necessária entre a temperatura de vazamento (temperatura do forno) e a temperatura de fusão.

Para preencher completamente as seções intrincadas e finas do molde, essa diferença deve ser mínima. Uma grande diferença implica em custo mais alto e mais solubilidade em gás.

A taxa e o modo de entrega de metal líquido são amplamente decididos pelo processo - lote ou fusão contínua usada.

Derramamento (Design de portas) :

Após a fusão, o metal é derramado ou injetado na cavidade do molde. Um bom projeto de passagem garante a distribuição do metal na cavidade do molde em uma taxa adequada, sem perda excessiva de temperatura, turbulência e aprisionamento de gases e escórias.

Se o metal líquido for derramado muito lentamente, o tempo que leva para encher o molde é bastante longo e a solidificação pode começar antes mesmo que o molde seja completamente preenchido. Isso pode ser evitado usando muito superaquecimento, mas a solubilidade do gás pode causar um problema. Por outro lado, se o metal líquido colidir com a cavidade do molde com uma velocidade muito alta, a superfície do molde pode sofrer erosão. Portanto, um compromisso deve ser feito para chegar a uma velocidade ótima.

Etapas envolvidas no processo de fundição # 3. Resfriamento e solidificação de metal líquido :

Uma compreensão clara do mecanismo de solidificação e resfriamento de metais líquidos e ligas é essencial para a produção de fundidos com sucesso. Durante a solidificação, muitas características importantes, como a estrutura do cristal e a composição da liga em diferentes partes da fundição, são decididas. Além disso, a menos que um cuidado adequado seja tomado, outros defeitos, por exemplo, cavidade de encolhimento, fechamento a frio, funcionamento incorreto e rasgo a quente, também ocorrem.

Design e posicionamento do riser:

O tempo de solidificação depende principalmente da razão VIA, onde V é o volume da peça fundida e A é a área de superfície de dissipação de calor (ou seja, da peça fundida). Isso também é esperado intuitivamente, uma vez que a quantidade de conteúdo de calor é proporcional ao volume e a taxa de dissipação de calor depende da área de superfície. Esta informação é utilizada ao projetar um riser para garantir que o riser solidifique após a fundição.

No entanto, a informação sobre a quantidade de metal líquido necessária do riser é usada apenas para compensar a contração que ocorre desde a temperatura de vazamento até a solidificação. Dependendo do metal, o percentual dessa contração varia de 2,5 a 7,5. Assim, o uso de um grande volume de riser (para garantir um grande tempo de solidificação) não é econômico. Portanto, um riser deve ser projetado com o mínimo volume possível, mantendo uma taxa de resfriamento mais lenta do que a da fundição.

Pode-se notar que um fundido com uma alta relação área superficial / volume requer um riser maior do que o determinado considerando apenas a taxa de resfriamento. Isso é mostrado claramente pelo exemplo a seguir.

Consideremos uma placa de aço com as dimensões de 25 cm x 25 cm x 0,25 cm. O elenco, então, tem a relação A / V como -



O riser que consideramos tem o volume de 1,95 cm ³ só. Portanto, um riser muito maior é necessário.

Para uma determinada forma do riser, as dimensões do riser devem, no entanto, ser escolhidas de modo a dar uma relação A / V mínima, e o volume mínimo deve ser garantido a partir da consideração do encolhimento. Deve ser lembrado que um metal líquido flui do riser para o molde apenas durante a parte inicial do processo de solidificação. Isso exige que o volume mínimo do riser seja aproximadamente três vezes o ditado pela consideração de encolhimento sozinha.

Para verificar a adequação do tamanho do riser para uma fundição de aço, o relacionamento de Caine é normalmente usado. O tempo de solidificação é proporcional ao quadrado da relação volume / área de superfície. A relação de Caine, no entanto, é baseada na suposição de que a taxa de resfriamento é linearmente proporcional à razão área de superfície / volume.

Aqui, a ordenada de um ponto na curva mostra a relação de volume e a abcissa a relação de congelamento; além disso, os subscritos c e r referem-se ao casting e ao riser, respectivamente. Para uma dada combinação de riser fundido, se o ponto na Fig. 2.31 cair para a direita da curva, a adequação do riser é garantida. A equação para uma curva de anel de subida é da forma



Quando a é a constante de congelamento do metal, b é a razão de contração do líquido ao sólido ec é uma constante dependendo dos diferentes meios ao redor do riser e da fundição. O valor de c é a unidade se o material do molde em torno da peça fundida e do riser for o mesmo. Para aço, os valores típicos são a =0,1 eb =0,03.



O cálculo tedioso de (A / V) _c pois uma fundição complexa deu origem a outro método em que uma curva de anel de subida do tipo mostrado na Fig. 2.32 é usada. Neste método, o fator de forma (l + w) / h, em vez de (A / V) _c , é plotado ao longo do eixo x, onde l, w e h denotam, respectivamente, o comprimento máximo, a largura máxima e a espessura máxima da peça fundida. Este método e a relação de Caine fornecem resultados quase idênticos para uma fundição de forma simples. Se os apêndices do corpo principal (de forma simples e regular) de uma peça fundida forem finos, o tempo de solidificação não se altera significativamente.



Como resultado, um aumento marginal no volume calculado (com base no corpo principal) do riser executa o trabalho de forma satisfatória. À medida que os apêndices ficam mais pesados, o volume do riser necessário é calculado com base em um volume total modificado da peça fundida. O volume total do molde é considerado o volume da seção principal mais a porcentagem efetiva do volume do apêndice, chamado de volume parasitário.

A porcentagem efetiva é estimada a partir de curvas do tipo mostrado na Fig. 2.33. Uma forma é chamada de placa ou barra, dependendo se a largura da seção transversal é mais ou menos do que três vezes a profundidade.



Nenhum meio especial de controlar a taxa de resfriamento (e, portanto, o tempo de solidificação) da fundição ou do riser. Na prática, entretanto, blocos de resfriamento ou aletas finas são usados ​​na fundição para aumentar sua taxa de resfriamento. O resfriamento é menos eficaz para um metal com uma condutividade térmica superior à do resfriamento. Da mesma forma, para aumentar o tempo de solidificação do riser, alguns compostos exotérmicos são adicionados no riser para mantê-lo fundido por um período mais longo.

Até agora, restringimos nossa discussão à adequação do tamanho do riser do ponto de vista de encolhimento e taxa de resfriamento. Outro aspecto importante do anel ascendente é garantir que o metal líquido disponível no riser possa ser alimentado para os locais desejados dentro da fundição.

Na verdade, o gradiente térmico, dentro da fundição, durante a última etapa de resfriamento é o fator mais importante. O gradiente mínimo permitido depende da forma e do tamanho da seção transversal. Normalmente, para uma peça fundida com baixa relação (A / V) (por exemplo, cubo e esfera), um riser central é capaz de alimentar toda a peça fundida. Por outro lado, para uma fundição com alta razão (A / V) (por exemplo, para uma barra e uma placa), geralmente mais de um riser é necessário. Nesse caso, uma localização adequada do riser deve ser decidida.

Para uma placa de aço de até 100 mm de espessura, um riser central é satisfatório se a distância máxima de alimentação for inferior a 4,5 vezes a espessura da placa. A distância de alimentação deve ser medida a partir da borda do riser, conforme explicado na Fig. 2.34a. Deve-se notar que, da distância total 4,5t, o gradiente do riser prevalece até a distância 2t, enquanto o gradiente da parede final prevalece na distância restante 2,5t. Assim, a distância máxima entre as bordas de dois risers consecutivos é 4t e não 9t (ver Fig. 2.34b).



Uma barra de seção transversal quadrada com lados medindo 50-200 mm pode ser alimentada satisfatoriamente a partir de um único riser, até uma distância máxima de 30 √s, onde s é o lado do quadrado expresso em mm. A distância máxima entre as bordas de dois risers consecutivos é 1,2s (e não 60√s).

A presença de um resfriamento no molde aumenta a distância de alimentação do riser. Isso é obtido fornecendo um gradiente térmico acentuado com a conseqüente diminuição da resistência de alimentação. É óbvio que o chill deve ser colocado nas extremidades se um único riser for usado. Para mais de um riser, o chill deve ser colocado no meio do caminho entre os dois risers. A Figura 2.35 explica esquematicamente a colocação adequada de risers e chills. As distâncias máximas permitidas para vários casos também são indicadas nesta figura.

Etapas envolvidas no processo de fundição # 4. Defeitos e sua Inspeção :

Defeitos na fundição:

O tratamento restringe-se essencialmente às peças vazadas em molde de areia.

Os defeitos em uma fundição podem surgir devido aos defeitos em um ou mais dos seguintes:

(i) Desenho de fundição e padrão.

(ii) Areia de moldagem e projeto do molde e do macho.

(iii) Composição do metal.

(iv) Derretimento e derramamento.

(v) Portão e anel de elevação.

Os seguintes defeitos são mais comumente encontrados nas peças fundidas em molde de areia:

(i) Golpe- É uma cavidade razoavelmente grande e bem arredondada produzida pelos gases que deslocam o metal derretido na superfície frontal de uma peça fundida. Os golpes geralmente ocorrem em uma superfície de fundição convexa e podem ser evitados com uma ventilação adequada e uma permeabilidade adequada. Um conteúdo controlado de umidade e constituintes voláteis na mistura de areia também ajuda a evitar os furos de sopro.

(ii) Cicatriz- Um golpe superficial, geralmente encontrado em uma superfície de fundição plana, é referido como uma cicatriz.

(iii) Bolha- Esta é uma cicatriz coberta por finas camadas de metal.

(iv) Buracos de gás- Referem-se às bolhas de gás aprisionadas com uma forma quase esférica e ocorrem quando uma quantidade excessiva de gases é dissolvida no metal líquido.

(v) Orifícios para pinos - nada mais são do que pequenos orifícios de sopro e ocorrem na superfície de fundição ou logo abaixo dela. Normalmente, eles são encontrados em grande número e estão quase uniformemente distribuídos em toda a superfície da fundição.

(vi) Porosidade- Isso indica orifícios muito pequenos uniformemente dispersos ao longo de uma fundição. Surge quando há uma diminuição da solubilidade do gás durante a solidificação.

(vii) Queda- Uma projeção de formato irregular na superfície do cabo de uma peça fundida é chamada de gota. Isso é causado pela queda de areia da capa ou outras projeções pendentes no molde. Uma resistência adequada da areia e o uso de mordentes podem ajudar a evitar as quedas.

(viii) Inclusão- Refere-se a uma partícula não metálica na matriz metálica. Torna-se altamente indesejável quando segregado.

(ix) Escória- Impurezas mais claras que aparecem na superfície superior de uma peça fundida são chamadas de escória. Isso pode ser feito no estágio de vazamento, usando itens como uma peneira e um skim bob.

(x) Sujeira- Às vezes, partículas de areia que caem da capa ficam incrustadas na superfície superior de uma peça fundida. Quando removidos, eles deixam pequenos orifícios angulares, conhecidos como sujeiras. Defeitos como queda e sujeira sugerem que um padrão bem projetado deve ter a menor parte possível no cope. Além disso, a superfície mais crítica deve ser colocada no arrasto.

(xi) Lavagem- Uma projeção baixa na superfície de arrasto de uma peça fundida que começa perto do portão é chamada de lavagem. Isso é causado pela erosão da areia devido ao jato de alta velocidade de metal líquido na comporta inferior.

(xii) Fivela- Refere-se a uma depressão longa, razoavelmente rasa, larga, em forma de V que ocorre na superfície de uma peça fundida plana de um metal de alta temperatura. Nessa alta temperatura, ocorre uma expansão da fina camada de areia na face do molde antes que o metal líquido na face do molde se solidifique. Como essa expansão é obstruída pelo frasco, a face do molde tende a se projetar para fora, formando o vee. Uma quantidade adequada de aditivos voláteis na mistura de areia é, portanto, essencial para abrir espaço para essa expansão e evitar as deformações.

(xiii) Crosta- Refere-se à camada fina e áspera de um metal, projetando-se acima da superfície de fundição, no topo de uma fina camada de areia. A camada é presa à fundição por uma longarina de metal na areia. A scab results when the upheaved sand is separated from the mould surface and the liquid metal flows into the space between the mould and the displaced sand.

(xiv) Rat tail- It is a long, shallow, angular depression normally found in a thin casting. The reason for its formation is the same as that for a buckle. Here, instead of the expanding sand upheaving, the compressed layer fails by one layer, gliding over the other.

(xv) Penetration- If the mould surface is too soft and porous, the liquid metal may flow between the sand particles up to a distance, into the mould. This causes rough porous projections and this defect is called penetration. The fusion of sand on a casting surface produces a rough, glossy appearance.

(xvi) Swell- This defect is found on the vertical surfaces of a casting if the moulding sand is deformed by the hydrostatic pressure caused by the high moisture content in the sand.

(xvii) Misrun- Many a time, the liquid metal may, due to insufficient superheat, start freezing before reaching the farthest point of the mould cavity. The defect that thus results is termed as a misrun.

(xviii) Cold shut- For a casting with gates at its two sides, the misrun may show up at the centre of the casting. When this happens, the defect is called a cold shut.

(xix) Hot tear- A crack that develops in a casting due to high residual stresses is called a hot tear.

(xx) Shrinkage cavity- An improper riser may give rise to a defect called shrinkage cavity, as already detailed.

(xxi) Shift- A misalignment between two halves of a mould or of a core may give rise to a defective casting. Accordingly, this defect is called a mould shift or a core shift.

Inspection of Castings :

Nondestructive inspection techniques are essential for creating a confidence when using a cast product. In this article, we shall briefly outline some of these techniques for testing the various kinds of defects.

1. Visual Inspection:

Common defects such as rough surfaces (fused sand), obvious shifts, omission of cores, and surface cracks can be detected by a visual inspection of the casting. Cracks may also be detected by hitting the casting with a mallet and listening to the quality of the tone.

2. Pressure Test:

The pressure test is conducted on a casting to be used as a pressure vessel. In this, first all the flanges and ports are blocked. Then, the casting is filled with water, oil, or compressed air. Thereafter, the casting is submerged in a soap solution when any leak will be evident by the bubbles that come out.

3. Magnetic Particle Inspection:

The magnetic particle test is conducted to check for very small voids and cracks at or just below the surface of a casting of a ferromagnetic material.This done, the powdered ferromagnetic material is spread out onto the surface.

The presence of voids or cracks in the section results in an abrupt change in the permeability of the surface; this, in turn, causes a leakage in the magnetic field. The powdered particles offer a low resistance path to the leakage. Thus, the particles accumulate on the disrupted magnetic field, outlining the boundary of a discontinuity.

4. Dye-Penetrant Inspection:

The dye-penetrant method is used to detect invisible surface defects in a nonmagnetic casting. The casting is brushed with, sprayed with, or dipped into a dye containing a fluorescent material. The surface to be inspected is then wiped, dried, and viewed in darkness. The discontinuities in the surface will then be readily discernible.

5. Radiographic Examination:

The radiographic method is expensive and is used only for subsurface exploration. In this, both X- and y-rays are used. With y-rays, more than one film can be exposed simultaneously; however, X-ray pictures are more distinct. Various defects, e.g., voids, non-metallic inclusions, porosity, cracks, and tears, can be detected by this method. On the exposed film, the defects, being less dense, appear darker in contrast to the surrounding.

6. Ultrasonic Inspection:

In the ultrasonic method, an oscillator is used to send an ultrasonic signal through the casting. Such a signal is readily transmitted through a homogeneous medium. However, on encountering a discontinuity, the signal is reflected back. This reflected signal is then detected by an ultrasonic detector. The time interval between sending the signal and receiving its reflection determines the location of the discontinuity.

The method is not very suitable for a material with a high damping capacity (e.g., cast iron) because in such a case the signal gets considerably weakened over some distance.