АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Теоретическая часть. Лабораторно-практическое занятие

Читайте также:
  1. I ЧАСТЬ
  2. I. ПАСПОРТНАЯ ЧАСТЬ
  3. II часть
  4. II. Основная часть
  5. II. Основная часть
  6. II. Практическая часть
  7. III часть урока. Выставка, анализ и оценка выполненных работ.
  8. III. Творческая часть. Страницы семейной славы: к 75-летию Победы в Великой войне.
  9. III. Творческая часть. Страницы семейной славы: к 75-летию Победы в Великой войне.
  10. IV. ИНФОРМАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
  11. Аналитическая часть
  12. Аналитическая часть.

Лабораторно-практическое занятие

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАКРОАНАЛИЗА ДЛЯ КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА ИСХОДНОГО МЕТАЛЛА И МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ

Цель работы: ознакомиться с дефектами литого металла, проката, поковок и штамповок, выявляемых визуальным методом с помощью макроанализа.

Задание:

  1. Изучить теоретическую часть работы.
  2. Рассмотреть коллекцию микрофотографий дефектов (выдается преподавателем).
  3. Пользуясь данными, представленными в таблице 1 определить вид дефекта и указать причины его возникновения.

Теоретическая часть

Входной контроль - один из видов технического контроля на производстве. Он за­ключается в определении годности поступающих на предприятие или производственный участок исходных материалов поставщика —отливок, металлопроката, поковок, штамповок и т.п.

Для контроля качества поступающего металла или изделий отбирают пробы для анализа, испытаний и исследований и передают их в соответствующие лаборатории. На основании полученных результатов дается заключение о годности материалов для данного производства. При обнаружении бракованной продукции её изолируют и оформляют акт- рекламацию. К основным видам контроля исходных металлических материалов относятся: химический анализ, выявление поверхностных и внутренних дефектов, макроструктурный и микроструктурный анализы, механические испытания.

Одна из важнейших характеристик металла - его структура. Под структурой понимают форму, размер и взаимное расположение зерен. Макроструктурой называют строение металла или сплава, различимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении. Существуют следующие основные способы изучения макроструктуры:

1. Просмотр контролируемой поверхности готового металлического изделия без его разрушения.

2. Просмотр макрошлифов.

Макрошлиф - это определенного размера часть заготовки, подготовленная для испы­таний. Пробы для изготовления макрошлифов вырезают пилами или способом автогенной резки. Контролируемую поверхность обрабатывают на токарном или фрезерном станке, за­тем шлифуют и подвергают травлению химическими реактивами, составы которых приве­дены в ГОСТ 10243-75. Наиболее распространенный реактив - горячий (60-80 С) 50 %-й раствор соляной кислоты. Макрошлиф погружают в реактив и выдерживают в нем до чет­кого выявления макроструктуры (рисунок 1).

 

Рисунок 1- Макроструктура стали

3. Для выявления макроструктуры иногда используют так называемые методы отпечатков.

Особенность этих методов состоит в том, что изображение структуры возникает на фотобумаге или пленке после плотного соприкосновения с поверхностью шлифа. При этом выделяющиеся продукты реакции между металлом и реактивом взаимодействуют с эмуль­сией бумаги или пленки. В результате после соответствующей фотообработки структура наблюдается непосредственно на отпечатке. (рисунок 2)

 

 

Рисунок 2 – Сернистый отпечаток по Бауману.

 

4. Изучение качества изделия по его излому.

Метод позволяет выявить следующие важные особенности структуры металла:

· - строение металла, создающееся в результате первичной кристаллизации в литых деталях;

· - сплошность металла и нарушение- её, вызываемое присутствием усадочной рых­лости, пузырей, трещин;

· - химическую неоднородность в распределении элементов, входящих в состав ста­ли (ликвацию);

· - вид излома: вязкий, хрупкий, дефектный. (рисунок 3)

       
 
   
 

 


Рисунок 3 – Вид излома

А - хрупкий излом; Б- вязкий излом

 

Макроанализ является не окончательным, а лишь предварительным методом исследования. Тем не менее, он совершенно необходим для контроля входного металла, а в некоторых случаях после отдельных технологических операций. Так, поступающий на предприятия катаный или кованый прокат содержит остатки литой структуры, имеет различного рода несплошности, ликвацию по сере, фосфору, углероду и т.д. Но макроанализ дает лишь качественную оценку химической неоднородности и, в отличие от химического анализа, не определяет количественной содержание углерода и вредных примесей. Они лишь обнаруживает участки более загрязненные или, наоборот, более чистые по содержанию примесей.

При обработке давлением ликвационные участки частично раздробляются и вытяги­ваются вдоль направления деформации, образуя характерную продольную волокнистость (полосчатость). Некоторые механические свойства, главным образом ударная вязкость, различны в зависимости от направления волокон. Ударная вязкость выше в образцах, вырезанных вдоль направления волокон, и меньше в образцах, вырезанных поперек направления волокон. При обработке деталей на металлорежущих станках волокна металла могут быть перерезаны, что отрицательно сказывается на их эксплуатационных свойствах.

В деталях, работающих с повышенными удельными нагрузками (коленчатые валы, клапаны двигателей, молотовые штампы, зубчатые колеса многих типов), необходимо, чтобы волокна не перерезались, а следовали параллельно контуру детали или в направлениях наибольших напряжений. Это достигается правильным выбором способов ковки и штамповки. Волокна металла вследствие неодинакового состава и строения имеют различную травимость, поэтому возможно не только выявить направление волокон в деформированном металле, но и определить способ изготовления изучаемой детали, в частности, является она литой или изготовлена ковкой или резанием..

В таблице 1 приведены основные дефекты отливок, штамповок, поковок и проката, выявленные макроанализом, даны основные термины, определения и указаны причины возникновения.

 

Таблица 1 – Основные дефекты металла

 

Термин   Схема дефекта   Определение   Происхождение дефекта  
1. Дефекты литья
Усадочная раковина     Дефект верхней части слитка или теплового узла отливки в виде полости или углубления с бугорчатой поверхностью   Уменьшение объема металла при его охлаждении  
Осевая пористость   Дефект макроструктуры слитка, характеризующийся скоплением мелких пустот в осевой зоне   Плохо раскисленная сталь

Сотовые пузыри     Дефект в виде пчелиных сот, представляющих места скопления газовых пузырей     Газонасыщенность металла в процессе выплавки стали  
Газовые пузыри       Дефект в виде полости с гладкой поверхностью   Газонасыщенность металла в расплавленном состоянии  
Горячая трещина     Наружный или внутренний дефект отливок с извилистой окисленной поверхностью  

 

 

Появляется в участках, обогащенных серой

 

Холодная трещина     Наружный или внутренний дефект отливок с неокисленной ровной поверхностью   Появляется в участках, обогащенных углеродом и фосфором  
Транскристал-лизация       Столбчатые кристаллы заполняют весь объем отливки и характеризуются направленностью роста   Встречаются при затвердевании легированных сталей или перегретого металла  
Неметаллические включения   Шлаковые включения огнеупорных материалов  
Вскип

Ужимина

Засор

 
2. Дефекты проката
Пятнистая ликвация       Дефект макроструктуры в виде темных пятен различной формы и величины, выявляющихся при травлении макрошлифа   Местное обогащение металла углеродом, серой или фосфором, унаследованное от литого металла  
Ликвационный квадрат       Дефект в виде участка повышенной травимости с фигурой, повторяющей форму слитка   Повышенное содержание углерода и серы по периметру ликвационного квадрата (унаследованного от литого металла)  
Волосовины       Дефект в виде тонких поверхностных трещин глубиной 0,5-1,5 мм   Возникают при прокате из подкорковых газовых пузырей, которые вытягиваются в длину и обнажаются в результате окисления  
Центральная пористость         Дефект в виде мелких темных точек округлой формы, располагающих­ся вблизи поверхности   Мелкие пустоты, не заварившиеся при горячей деформации слитка  
Краевая пористость       Дефект в виде мелких черных точек округлой формы, располагающихся вблизи поверхности макрошлифа   Подкорковые пустоты, не заварившиеся при горячей деформации слитка  
Волокнистость       Дефект в виде волокон, расположенных по на­правлению деформации   Наличие в металле ликвационных участков, не позволяющих свариваться  
Раскатанный пузырь     Дефект поверхности в виде прямолинейной продольной различной протяженности и глубины тонкой трещины, имеет форму мешка, обычно заполнена окалиной и располагается перпендикулярно или под различными углами к поверхности заготовки. К дефекту прилегает обезуглероженная зона с четкими границами, насыщенная мелкими частицами оксидов   пузыря слитка или литой заготовки. Образовлся при раскатке (расковке) наружного или подповерхностного газового пузыря
Плена Дефект поверхности в виде отслоения языкообразной формы, частично соединенного с основным металлом, Образовался от раската окисленных брызг, заплесков и грубых неровностей поверхности слитка, обусловленных дефектами внутренней поверхности изложницы.
3. Дефекты поковок и штамповок
Ковочные трещины     Дефект макроструктуры в виде трещин, проходящих через центр   Образуется при ковке малопластичных сталей  
Межкристал-литные трещины   Дефект в виде тонких извилистых трещин   Перегрев заготовок, приводящий к образованию крупнокристаллической структуры
Деформационная трещина   Дефект в виде единичной трещины или группы трещин, рас­положенных на по­верхности или внутри заготовки     Дефект поверхности, представляющий собой разрыв металла, идущий вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, связанных со структурными превращениями или неравномерным нагревом и охлаждением.
Флокены в изломе       Своеобразные белые пятна в изломе хромоникелевой стали - участки с резко пониженными механическими свойствами Влияние металлургических факторов (газы, ликвация)  
               

 

 


Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)