Дефекты отливок из чугуна и стали по ГОСТ 19200-80 и их исправление

Литье представляет собой технически сложный, многоступенчатый процесс, в котором задействованы различные технологии, физические, химические и температурные явления, а также разные типы материалов. Именно из-за этого на разных стадиях производства возникают дефекты отливок, которые могут быть как критическими, так и рядовыми, подлежащими исправлению. Основной задачей технолога или литейщика является понимание всех процессов, происходящих с деталью в процессе ее изготовления, и, соответственно, минимизация рисков порчи изделия.

Рассмотрим, какие бывают виды дефектов отливок. Их можно разделить на явные и скрытые. Первые видны при внешнем осмотре (также они могут обнаруживаться инструментами). К примеру, если процесс подразумевает обязательное использование рентгеновской дефектоскопии, то весь обнаруженный с его помощью брак будет явным. Скрытые дефекты невозможно обнаружить визуально или инструментальным путем. Как правило, их находят при последующей обработке заготовки или в процессе ее эксплуатации.

Также, согласно с ГОСТ 19200-80, дефекты отливок из чугуна и стали можно разделить на 5 типов:

1. Несоответствие геометрической формы.
2. Дефекты поверхности отливок.
3. Наличие посторонних включений.
4. Несплошности в теле заготовки.
5. Несоответствие по структуре.

Изучим эти параметры более детально.

Проблемы с геометрической формы

Чаще всего при производстве отливок наблюдаются именно эти дефекты. Это может быть:

1. Недолив. Подразумевает, что отливка не набрала нужную форму по тем или иным причинам (обычно из-за малой скорости заливки, пониженной температуры сплава и пр.
2. Неспай. Представляет собой отверстие или щель в теле детали, которые образовались из-за плохой текучести жидкого металла.
3. Выдавливание или обжим. Изделие приобретает неправильную форму из-за повреждения формовочной смеси при монтаже или во время литья.
4. Распор, или подутость. Одна из стенок заготовки утолщается, причиной чему обычно становится плохая уплотненность песчано-глиняной смеси.
5. Перекос. В этом случае одна часть изделия смещается относительно другой.
6. Прогиб. Данный дефект становится результатом искажения заготовки под действием термических сил и напряжений.
7. Заруб. Представляет собой искажение формы, которое проявляется при зачистке детали, обрубке или отрезке литников.

Это лишь некоторые литейные дефекты в отливках, связанные с геометрией изделий.

Проблемы с поверхностью

Рассмотрим, какие именно сложности относятся к данной категории:

1. Пригар. Этим термином называют тонкий слой, который образуется на поверхности изделия. Его очень трудно удалить. Пригар обычно образуется из-за взаимодействия раскаленного металла с формовочной смесью.
2. Шероховатость, превышающая допустимые нормативы. Она становится причиной использования некачественной песчано-глинистой смеси.
3. Спай. На заготовке образуются ямки с круглыми краями, причиной чему служит прерывание подачи расплавленного металла раньше времени.
4. Наплывы или завороты. Это небольшие ямки или наросты на поверхности.
5. Размыв. Во время литья часть формовочного материала откалывается и попадает в полость отливки.
6. Грат, или облой. Частая проблема, которая образуется из-за того, что расплавленный металл проникает в зазоры по краям формы.
7. Пузырчатость. На поверхности детали видны сферообразные ямки, возникшие из-за образования газовых раковин.

Более детально узнать о проблемах с поверхностью вы сможете в специализированной литературе. Всего встречается около 20 дефектов, которые проявляются по тем или иным причинам.

Несплошности в теле, включения и проблемы со структурой

В эти три категории входит довольно много разнообразных дефектов. Чтобы не перечислять их все, рассмотрим только ключевые:

1. Усадочная трещина, представляющая собой разрыв поверхности.
2. Бой. Тело рвется из-за внутренних напряжений, возникающих в остывшей отливке.
3. Пористость. В момент застывания из металла выделяются газы, которые нарушают структуру заготовки.
4. Отбел. В изделиях образуются твердые части, которые практически невозможно нормально обработать.
5. Ликвация, т.е. неравномерное распределение. При ней химические элементы скапливаются в определенных местах.

Давайте на этом закончим разбирать классификацию дефектов отливок и перейдем к способам их диагностики.

Методики определения

Практика показывает, что в большинстве случаев диагностика проводится визуальным способом и с помощью специализированного инструмента, который помогает измерить геометрические свойства заготовок. Шероховатость обнаруживают путем использования оптических приборов, наличие вмятин и трещин — при помощи ультразвука, цветовой или магнитной дефектоскопии.

Для определения внутреннего брака нередко используют радиационные способы контроля: рентген, гамма-дефектоскопия и пр. В некоторых случаях заготовки могут быть специально разрушены, чтобы изучить их динамические и статические свойства, ударную вязкость и пр. Для проверки состава обычно используют спектральный и химический анализ.

После того как отливки пройдут контроль, их разделят на годные, с небольшими проблемами, которые подлежат исправлению, а также на брак. Последние отправляются на переплавку — их используют как шихтовый материал. Для исправления деталей используются разные методики: газовая сварка, дуговая электросварка, наплавка, пайка, пропитка специализированными составами и пр. Все зависит от того, какой именно дефект имеется в наличии и какие требования выдвигаются к изделию.

Если у вас остались вопросы по способам диагностики и исправления повреждений, или нужно получить другие консультации по литейному производству, то вы можете смело обращаться в компанию «Укрфаворит». Наши специалисты помогут вам разобраться в нюансах, определят причины появления брака и дефекта, подскажут, как от них избавиться или свести их к минимуму.