合金鑄鐵件超聲檢測具有性和局限性。合金鑄件晶粒粗大會導致超聲波嚴重衰減,進而影響超聲波檢測的指向性,發生異常反射,例如草狀回波和林狀回波,即干擾信號。干擾雜波會降低信噪比,尤其是當檢側頻率比較高時,會出現嚴重的干擾信號。這是因為波長與頻率成反比,波長與頻率的乘積是一個常數,它與晶片厚度有關,頻率越大,則波長越短,超聲波的衍射能力越低,所以,要用較小的頻率檢測鑄件。由惠 斯原理可知,波的衍射與障礙物尺寸Df和波長λ有關一一當Df遠遠小于λ時,波的繞射強,反射弱,缺陷回波很低,容易偏檢;當Df遠遠大于λ時,波得反射強,繞射弱,聲波幾乎全反射;當Df與幾相當時,既有反射又有繞射。
由上述理論可知,檢測靈敏度與晶粒大小有密切的關系,理論上認為,小于晶粒尺寸的缺陷是檢測不出來的,所以,GB/T7233中指出,超聲檢測適用于非奧氏體細化晶粒鑄件的檢測。關于鑄件的超聲可探性,GB/T7233標準附錄中有詳細的講解。超聲波用來檢測大于晶粒尺寸的缺陷,因此,應根據鑄件特點去分析、排除干擾信號(比如林狀、草狀雜波)。
合金鑄鐵件組織的不致密性、不均勻性會使超聲波能量衰減,根據數據顯示聲能衰減會造成聲速差異。由相關資料和實際測定情況可知,聲速 大差異可達5%。另外,鑄件內部各向異性柱狀晶粒還會改變聲波的傳播途徑,影響鑄件超聲檢測的缺陷定位。
此外,鑄鐵件毛坯表面比較粗糙,存在游離的石墨。采用超聲波探傷時,如果超聲波被大量散射,那么,就會產生大量的干擾信號,進而降低信噪比。如果合金鑄件近表面干擾信號的回波高度比較大,那么,近表面的缺陷檢測會變得 加困難。