Зональная и дендритная неоднородность.
Сплавы с таким строением структуры при деформации склонны к образованию волокнистой структуры, полосчатости, карбидной неоднородности. Строчечность и волокнистость обуславливают анизотропию свойств вдоль и поперек направления деформации, нестабильность характеристик изделий при повышенных температурах, пониженную пластичность.
Борьбу с зональной ликвацией следует вести путем воздействия на процессы кристаллизации при литье, а также подбором соответствующих параметров горячей пластической деформации.
Уменьшить дендритную ликвацию слитков и отливок можно проведением гомогенизационного отжига.
Сл.23. Неметаллические включения являются продуктами реакций, происходящих в процессе выплавки и раскисления сплавов. Кроме того, они попадают в слиток из футеровки и шлака.
Основные виды включений: окислы (FeO, MnO, Al2O3 более сложные), силикаты (SiO2) деформируемые и недеформируемые и сульфиды (FeS, MnS и др.).
Флокены представляют собой мелкие трещины, а при совпадении излома с плоскостью трещины имеют вид белых пятен овальной формы размерами от 0,5 до 50 мм. Ширина трещин достигает сотых долей миллиметра.
Данные дефекты подобны острым надрезам, поэтому их присутствие в изделиях недопустимо. При обнаружении флокенов бракуется вся плавка.
К образованию флокенов склонны легированные (хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и др.) стали после горячей пластической деформации. Они встречаются в основном в центральных зонах массивных изделий, поэтому с ростом размеров деталей их число растет.
Причиной образования флокенов является повышенное содержание водорода (выше 3-4 см3/100 г металла). Скопления водорода резко повышает давление, которое вызывает разрывы и образование трещин.
Борьбу с флокенами ведут, замедляя скорость охлаждения при фазовом переходе или проводя изотермическую выдержку при γ→α превращении, выполняя противофлокеновый отжиг.
Сл.24. Литейные трещины могут быть горячими и холодными.
Горячие трещины образуются при высоких температурах, имеют неровную сильно окисленную поверхность и проходят по границам зерен (интеркристаллитные). Причина образования - концентрация напряжений в отдельных частях отливки из-за неправильно сконструированной литейной формы. Основной метод борьбы является рациональная конструкция формы, регулирование подвода жидкого металла установка холодильников.
Холодные трещины возникают при охлаждении отливок из-за термических напряжений. Трещины прямолинейны, незначительной ширины проходят в основном по зерну сплава (транскристаллитные). Основная причина их образования связана с неодинаковой скоростью охлаждения тонких и массивных частей отливок. Способом устранения холодных трещин является регулирование скорости охлаждения или применение изотермических выдержек.
Дефектами, приобретенными при термической обработке, являются перегрев, пережог, обезуглероживание.
Сл.25. Организация контроля процессов термической обработки.
Дефекты, возникающие при отжиге
(Таблица)
Сл.26. Дефекты закалки и улучшения
(Таблица)
Сл.27. Дефекты при химико-термической обработке
(Таблица)
Сл.30. Контроль качества термической обработки
В соответствии с ГОСТ техническим контролем называется проверка соответствия процессов обработки и их результатов техническим требованиям. Таким образом, объектом контроля являются исходные материалы, технологические процессы термической обработки, а также готовая продукция.
К обязательным показателям процесса контроля относят: точность измерений, их достоверность и надежность, а также трудоемкость и стоимость.
Согласно ГОСТ 14.318-83 установлены следующие виды технического контроля. По этапу процесса производства контроль бывает: входной, операционный, приемочный.
По полноте охвата контролем: сплошной, выборочный, непрерывный, периодический, летучий.
Входной контроль. Проверяется наличие сопроводительной документации, ее соответствие поставляемой продукции, количество деталей, их маркировка, форма, размеры, качество на предмет отсутствия дефектов от предыдущих операций и, полученных при транспортировке. Марка материала может быть проверена по маркировке на деталях или бирках, а также при контроле спектроскопическим методом.
Сл.31. Операционный контроль предусматривает проверку качества выполнения каждой операции обработки. При контроле параметров закалки проверяется время нагрева (подогрева), выдержки, охлаждения; температура нагрева (подогрева), охлаждающей жидкости; среда нагрева и охлаждения. Возможна проверка качества обрабатываемых деталей, эта операция может отсутствовать при наличии устойчивого технологического процесса, и выполняется, как правило, в единичном или мелкосерийном производстве.
Приемочный контроль включает проверку всех параметров качества, которые оговорены чертежом детали, независимо от того проверялись ли эти характеристики при входном или операционном контролях. Данный этап контроля вводится после завершающей операции обработки. На готовых деталях технические требования кроме чертежа дополнительно оговариваются в нормативной документации (ГОСТ, ОСТ, ТУ и др.), где указывается группа испытаний.