1.2.2. Дефекты металлических заготовок

Дефекты в металлах образуются главным образом при плавлении, при обработке металла давлением (ковка, штамповка и прокат) и при шлифовании [3].

Дефекты плавки и литья. Одним из основных дефектов плавки является несоответствие металла заданному химическому составу, которое обусловливается ошибками при расчёте шихты, неправильным ведением плавления или выгоранием отдельных компонентов сплава.

Из-за неправильного питания отливки в процессе кристаллизации образуются усадочные раковины и рыхлоты. Усадочные раковины – это сравнительно большие открытые или закрытые полости произвольной формы с грубой шероховатой, иногда окисленной поверхностью, находящиеся в теле отливки. Усадочные раковины расположены обычно в утолщенных местах отливки, где металл затвердевает в последнюю очередь. Рыхлота – местное скопление мелких усадочных раковин при крупнозернистой структуре металла. Эти дефекты уверенно обнаруживаются акустическими и радиационными методами контроля.

Некоторые сорта металлов, например кипящую сталь, варят так, чтобы растворённые в металле газы выделялись не полностью. Это уменьшает размеры усадочной раковины, но может привести к образованию газовой пористости (рис. 1.4).

Пористость – местное скопление газовых пузырей или усадочных раковин [3, 5].

Общими дефектами для слитка и отливки являются неметаллические включения. Это могут быть песчаные или шлаковые раковины, включения частиц окислов, сульфидов, силикатов, нитридов, образующихся внутри металла вследствие взаимодействия компонентов при расплавлении и заливке сплава, как правило, расположенные в виде цепочки или сетки. При превышении определённых размеров перечисленные дефекты недопустимы. При обработке давлением они лишь деформируются (расплющиваются, раскатываются), но не устраняются.

11

Рис. 1.4. Газовые поры

Неметаллические включения обнаруживаются радиационными и акустическими методами, а в случае выхода включений на поверхность – методами поверхностной дефектоскопии.

Наружные дефекты в виде пленов, неслитин и неспаев обнаруживаются поверхностными методами дефектоскопии, внутренние – акустическим контролем. При обработке слитка давлением эти дефекты не устраняются, а удаляются зачисткой поверхности или вырубанием.

Рис. 1.5 Трещины

Наиболее опасным дефектом отливок являются горячие и холодные трещины. Характерными признаками горячих трещин являются их неровные (рваные) края и значительная ширина (рис. 1.5).

12