Несоответствие по химическому составу

Лекция №6

Включения

В тело отливки могут попадать различные металлические и неметаллические частицы и образовывать соответственно:

4.1. металлические включения;

4.2. неметаллические включения.

Шлаковые и песчаные раковины можно рассматривать как неметаллические включения.

4.3. Королек (разновидность металлического включения) – небольшой шарик металла (часть затвердевших брызг металла при неправильной заливке, попавший в отливку и не сплавившийся с расплавом).

Несоответствие по структуре.

Пороки структуры возникают, как правило, из-за неправильно выбранных химического состава сплава, режима термической обработки, условий охлаждения отливки.

Дефекты этой группы чаще образуются при затвердевании сложных отливок, имеющих тепловые узлы и тонкие стенки. Скорости охлаждения таких частей различны, что приводит к различию их структуры.

4.1. Отбел – твердые трудно поддающиеся механической обработке участки отливок из серого чугуна (СЧ) из-за образования цементита (белого чугуна) при высокой скорости охлаждения тонких частей отливок (стенки, ребра и т. п.).

4.2. Половинчатость – появление в структуре белого чугуна графитовых включений (т.е. структуры СЧ). Характерно для массивных узлов.

4.3. Флокен – разрыв в теле отливки из-за избыточного содержания водорода в стали и внутренних напряжений.

4.4. Ликвация – местное обогащение участков отливки одним или несколькими компонентами или примесями, т.е. неоднородность химического состава. Различают: дендритную, зональную и гравитационную ликвации.

Для ответственных отливок соответствие структуры может рассматриваться в более широких рамках. Регламентироваться могут: микро- и макроструктура. В микроструктуре в свою очередь: размер, форма и равномерность распределения структурных составляющих, соотношение фаз (например, Перлит и Феррит) и т.д.

Несоответствие по химическому составу

Во-первых, этот дефект является следствием; применения исходных шихтовых материалов с неизвестным хим. составом, неточного взвешивания компонентов шихты, перемешивания шихтовых материалов при хранении, неправильного, расчета шихты, нарушения технологии плавки. Устранение всех перечисленных дефектов позволит получить сплав нужного химического состава.

Во-вторых, неоднородность химического состава является результатом ликвационных процессов, особенно характерных для толстостенных отливок, когда в расплаве появляются сильно ликвирующие элементы. Одно из эффективных средств устранения ликвации – быстрая скорость кристаллизации отливки. Скорость обеспечивается максимально возможным снижением температуры заливки, применением внутренних холодильников.

Несоответствие структуры, как правило, приводит к несоответствию требований, касающихся механических, физических и химических свойств отливок. Для исправления структуры иногда достаточно повторной термической обработки отливок.

Для выявления внутренних дефектов используют разрушающие и неразрушающие методы контроля. В разрушающих методах дефекты наблюдают и измеряют непосредственно на изломах и разрезах контролируемого объекта. В неразрушающих методах используют проникающие поля и излучения, взаимодействующие с материалом контролируемого объекта. Внутренние дефекты, изменяя физические характеристики материала, будут тем самым изменять некоторые параметры прошедшего или отраженного излучения или поля. Преобразовывая прошедшую или отраженную часть излучения в видимые изображения или электрические сигналы, определяют вид дефекта, его размеры и месторасположение в объекте. Неразрушающие методы позволяют контролировать 100 % изделий, проводить автоматическую отбраковку негодных изделий, осуществлять контроль непосредственно в ходе технологического процесса.

Методы выявления внутренних дефектов:

♦ разлом или разрезка заготовки;

♦ оптическая интероскопия;

♦ тепловизионная дефектоскопия;

♦ радиоволновая дефектоскопия;

♦ радиационные методы (g–, β– и рентгеновская дефектоскопия, нейтронная радиография);

♦ промышленная рентгеновская вычислительная томография;

♦ магнитная дефектоскопия;

♦ вихретоковая дефектоскопия;

♦ электрическая дефектоскопия;

♦ ультразвуковая дефектоскопия и интероскопия

Сущность контроля заключается в просвечивании контролируемого объекта полями и излучениями различной природы; регистрации прошедших или отраженных сигналов; преобразовании сигналов в видимые изображения дефектов или электрические сигналы; определении вида дефекта, его размера и месторасположения в контролируемом объекте; записи результатов контроля на постоянный носитель (архивирование); разбраковке изделий; использовании результатов контроля для управления технологическими процессами изготовления изделий.