Готовые изделия, их эксплуатация и хранение.

Для контроля наиболее ответственных объектов применяют последовательно несколько методов. В технологической цепочке изготовления сложных объектов используют помимо выходного также входной и пооперационный контроль для своевременной отбраковки или ремонта отдельных элементов.

При хранении, транспортировке, монтаже изделие может получить механические повреждения. Возможно растрескивание под действием внутренних напряжений. Нередкое явление - атмосферная коррозия металлов. Она может быть поверхностной, а может распространяться в глубь металла. Очень опасна коррозия, поражающая преимущественно границы зерен - межкристаллитная коррозия. При эксплуатации также возможна поверхностная или более глубокая (в том числе межкристаллитная коррозия) под действием агрессивных сред: жидкостей, газов. Специфическим видом разрушения является коррозия под напряжением: агрессивное действие среды усиливается внутренними напряжениями в металле изделия.

Разрушение объектов при эксплуатации может произойти под действием чрезмерных внешних нагрузок. Нагрузка может быть кратковременной(в том числе ударной), длительной и многократно прилагаемой. Длительная статическая нагрузка может привести к разрушению объекта даже в тех случаях, когда такая же кратковременная нагрузка для него не опасна. Под действием длительной нагрузки происходит медленная деформация объекта, постепенно ослабляющая его прочность. Это явление называют ползучестью. Оно особенно часто проявляется при эксплуатации объектов из пластмасс, композитов, но существует также и для металлических деталей, особенно при повышенной температуре. Допустимые многократно прилагаемые (циклические) нагрузки значительно меньше допустимых статических.

Разрушение под действием внешних нагрузок (особенно циклических) начинается в местах, где расположены концентраторы напряжений. Ими являются элементы конструкции (утонение, надпил, отверстие), а также дефекты типа несплошностей. Чем резче профиль утонения (например, меньше радиус отверстия), тем больше концентрация напряжений вблизи них. По этой причине дефекты плоскостного характера типа неслитин, закатов и особенно трещин гораздо опаснее округлых дефектов типа раковин и шлаковых включений.

Для предотвращения катастрофического разрушения ответственные объекты периодически подвергают контролю, проводят плановые ремонты. Обычно в процессе эксплуатации применяют визуальный осмотр, контроль капиллярными, магнитными и вихретоковыми методами для выявления поверхностных дефектов. Внутренние трещины любого происхождения обнаруживают ультразвуковым методом (обычно эхометодом). Утонения труб, сосудов под действием коррозии (в том числе локальной) определяют с помощью УЗ толщиномеров.

Типичным примером объекта, испытывающего циклические нагрузки, являются рельсы. Характерные дефекты рельсов, возникающие в процессе изготовления, те же, что и дефекты проката. Однако в результате интенсивной эксплуатации происходит отслоение и выкрашивание металла на поверхности, по которой катятся колеса, если на этой поверхности или вблизи нее имеются закаты, газовые пузыри, волосовины, плены. Флокены, закатанные газовые пузыри, микротрещины в головке (верхней части) рельса развиваются в поперечные и наклонные трещины. Эти и другие дефекты вызывают необходимость периодического контроля рельсов во время эксплуатации магнитными и ультразвуковыми методами.

Перспективным методом контроля в процессе эксплуатации является акустическая эмиссия. Этим методом фиксируют процессы коррозионного и усталостного повреждения. Длительное прогнозирование опасности разрушения ОК этим методом осуществить не удается (при существующем уровне его развития), однако метод в состоянии предупредить о нарастании процесса разрушения и приближении катастрофической ситуации.

Таблица 1 – Типы дефектов и методы их обнаружения

Тип дефекта Причины возникновения Методы контроля Способ устранения
Литье
Нарост Размытие литейной формы Визуальный Механическая обработка
Вмятина Излишек литейной земли Визуальный Механическая обработка
Усадочная раковина Усадка металла Радиационный, ультразвуковой Отрезка части слитка или отливки
Неметаллическое включение, шлак* Недостаточная * очистка поверхности расплава, попадание частиц огнеупорного формовочного материала Радиационный, ультразвуковой Вырубка
Газовая пористость, пузырь, раковина Выделение газа, ра растворенного в жидком металле Визуальный, радиографический Самозаварка при обработке давлением (если поверхность не окислена), вырубка
Ликвация ** ден- дритная - неодно- родность по ден-дритам и в междендритных промежутках Быстрое застывание металла Металлография, химанализ Отжиг
Ликвация зональная, по плотности - неоднородность по всему слитку, отливке То же Радиационный (разное поглощение излучения) Неустранимый
Неслитина Перерыв в течении жидкого металла, не достаточно высокая его температура Поверхностные, радиационный и ультразвуковой Вырубка, зачистка поверхно сти
Заливина - отслоение металла от поверхности слитка Прорыв жидкого металла через корку Поверхностные Зачистка поверхности
Оксидная плена - тонкая прослойка оксидированного металла Оксидирование ме талла при разливке Ультразвуковой Вырубка
Горячая трещина; поверхность сильно оксидирована Разрушение закристаллизовавшего ся скелета сплава под действием термических и усадочных напряжений Ультразвуковой, радиационный Вырубка и под варка
Холодная трещина; поверхность не оксидирована Разная скорость охлаждения тонких и толстых частей отлив ки То же Завариваются при обработке давлением
Обработка давлением
Расслоение - несплошность в плоскости прокатки Деформированная усадочная раковина, рыхлота, газовый пузырь слитка Ультразвуковой Удаление металла
Шлаковое включение Дефект слитка Радиационный, ультразвуковой, вихретоковый То же
Волосовина - тонкие поверхностные штрихи Деформированный газовый пузырь вблизи поверхности Магнитный, вихретоковый, ультразвуковой То же
Плена Деформированные заливины, плены слитка Визуальный, ультразвуковой То же
Ликвация Образуется из зональной ликвации слитка Металлография То же
Скворечник Раскрытые при обработке давлением трещины Ультразвуковой, магнитный (феррозондовый), вихретоковый, радиационный То же
Рванина - надрыв на поверхности Недостаточная пластичность поверхности при деформации Поверхностные, ультразвуковой То же
Пресс-утяжина - конусообразная несплошность в центральной части Опережающее течение наружных слоев при прокатке Ультразвуковой, радиационный Удаление металла
Шеврон - разрыв в осевой зоне Недостаточная пластичность центральной части при прокатке Ультразвуковой, феррозондовый, вихретоковый, радиационный То же
Диагональные трещины Опережающее течение наружных слоев при ковке Ультразвуковой, магнитный, вихретоковый То же
Законы, закаты - вдавленные складки поверхности Заворачивание и прижатие металла при деформации То же Вырубка, вышлифовка
Риски - канавки на поверхности заготовок Попадание посторонних частиц на поверхность инструмента Поверхностные, ультразвуковой То же
Отклонение от номинальных размеров, разнотолщинность, разностенность Неправильная установка инструмента при протяжке, прокатке, прессовке Инструментальное измерение, ультразвуковой, магнитный, вихретоковый, радиационный Повторная обработка давлением на меньший размер
Термическая обработка
Перегрев - уве личение зернг (крупнозернистость) Превышение заданной температуры нагрева Ультразвуковой, вихретоковый, электрические Повторная термообработка
Пережог - оплавление включений на границах зерен Большое превышение заданной температуры нагрева То же Неисправимый дефект
Обезуглероживание Выгорание углерода с поверхности стали Магнитный, вихретоковый, измерение твердости То же
Науглероживание Избыток оксида углерода в атмосфере печи То же То же
Мягкие пятна на поверхности Недостаточный нагрев или медленное охлаждение отдельных участков Магнитный, вихретоковый, измерение твердости Вырубка, вышлифовка
Трещины термические Резкий нагрев или охлаждение Поверхностные, ультразвуковой Удаление части металла
Трещины водородные Насыщение поверхностного слоя водородом То же То же
Флокены *** - тонкие извилистые трещины, светлые в изломе Повышение содержания водорода, резкое охлаждение после обработки давлением, термообработки Ультразвуковой Неисправимый дефект
Несоответствие толщины, структуры закаленного слоя при поверхностной термообработке Неправильный режим термообработки Ультразвуковой, магнитный, вихретоковый Повторная термообработка
Механическая обработка
Трещины отделочные Чрезмерные механические напряжения при отделке Поверхностные, ультразвуковой Удаление и подварка
Трещины шлифовочные Резкий нагрев То же Неисправимый дефект
Прожог Локальный закаленный учаегок Поверхностные, ультразвуковой, электрический Удаление

* Шлак (от нем. schlacke) - после застывания камне- или стеклоподобное вещество.

** Ликвация (ог лат. llquatlo - разжижение, плавление) - неоднородность химического состава.

*** Флокен (от нем. flocken) - хлопья.








Дата добавления: 2015-04-07; просмотров: 1635;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.