Согласно с ГОСТ 15467-79, дефект – это несоответствие заготовки или отливки выдвигаемым к ним требованиям. Если у изделия присутствует одно или несколько несоответствий, то оно считается дефектным. Соответственно, определенный показатель качества, по которому тестировалась деталь, превысил действующие нормативные значения. Это не означает, что ее нельзя использовать: вероятно, ситуацию можно исправить различными методами или последующей обработкой изделия.
Рассмотрим, какая классификация видов дефектов принята согласно действующему ГОСТ. Но для начала разберемся, в какие группы может попасть изделие, имеющее несоответствие заданным параметрам:
- Годные. Сюда относят отливки, которые попадают под действующие стандарты и технические требования.
- Условно годные. В них имеются несущественные отклонения, которые не влияют на функциональность или эксплуатационные показатели.
- Исправимый брак. Данные изделия могут иметь один или несколько недостатков, которые можно устранить различными способами. После этого деталь может использоваться по назначению.
- Окончательный брак. Имеющиеся недостатки нельзя исправить, или это просто экономически невыгодно. Как правило, в эту категорию попадают заготовки, у которых есть неустранимые деформации.
Отнести отливку к той или иной категории может как работник цеха, так и сотрудник отдела техконтроля. Способы устранения недостатков выбирают индивидуально, исходя из состояния литья.
Виды дефектов
Существует несколько вариантов классификации дефектов отливок:
- Явные. Недостатки видны визуально при осмотре заготовки. Также к явным дефектам относятся и те, которые обнаруживаются инструментальными средствами, при условии, что процедура прописана в нормативной документации.
- Скрытые. Подобные несоответствия не видны невооруженным глазом и не выявляются при помощи соответствующей аппаратуры. Их могут определить при последующей обработке изделия, во время эксплуатации или при проведении дефектоскопии.
ГОСТ 19200-80 гласит, что существует пять видов классификации дефектов детали: по несоответствию геометрии, по дефектам на поверхности, по несплошности в теле, наличиям включений и несоответствию структуре. Разберем их более подробно.
Геометрические несоответствия
В данную группу входят 13 типов дефектов отливок. К ним относятся:
- Недолив. Возникает по причине малого количества поступившего в форму жидкого металла.
- Незалив. Его причиной обычно становится повреждение литниковой системы или износ модельной оснастки. Также возникает из-за нарушения технологии заливки расплавленного металла.
- Неслитина. Представляет собой щель или сквозное отверстие, которое образуется в стенках детали. Причиной обычно становится то, что встречные потоки расплава, подаваемые через литник, не смогли слиться в единое целое. Часто возникает при работе с металлами, которые отличаются большим интервалом кристаллизации, а также при создании тонких стенок детали. Обычно неслитина обнаруживается визуальным путем. Она может появиться и из-за того, что форма заполняется расплавом медленно или его температура не соответствует нормативной.
- Обжим. Его причиной становится нарушение формы при транспортировке, сборке, заливке и пр. Напоминает прилив или утолщение.
- Подутость. Образуется из-за того, что форма была недостаточно плотной и не смогла выдержать массу металла. Часто образуется в стали и чугуне.
- Перекос классический или стержневой. В этих случаях происходит смещение частей формы или отверстий из-за перекоса. Обычно причиной становится неполадка оснастки.
- Разностенность. Толщина стенок у заготовки разная. Это обнаруживается визуально. Основные причины – плохо собранная форма, наличие повреждений в оснастке.
- Залив стержневой. Проектное отверстие или полость заполняется металлом. Происходит это по причине повреждения или обрушения стержня.
- Коробление. Образуется так называемая линза, которая может быть выпуклой или вогнутой. Характерна для изделий с плоской, ровной поверхностью. Обычно возникает из-за напряжений, действующих при остывании.
- Вылом. Образуется при удалении стержня или литниковой системы, а также при неправильном хранении, транспортировке или очистке изделия.
- Зарез. В этом случае контур детали искажается при зачистке, обрубке или удалении литника.
- Уход металла. В детали возникает пустота, покрытая тонкой коркой. Остальной металл уходит в форму или вытекает из нее.
- Прорыв. Форма отливки искажается, она может быть выполнена не полностью.
Большинство этих дефектов можно исправить, кроме потери формы.
Поверхностные несоответствия
Обычно они возникают из-за того, что при контакте раскаленного металла и формы происходят различные сложные физико-химические процессы. Рассмотрим их более тщательно:
- Пригар. На поверхности образуется плотный, плохо отделяемый слой. Он обычно появляется при работе с тугоплавкими металлами при заливке их в песчаные формы.
- Окислы. На поверхности из-за длительной термообработки появляется тонкий слой окисления.
- Шероховатость. Обычно образуется из-за того, что при контакте металла и формы выделяются пузырьки газа.
- Спай. На поверхности образуются характерные углубления округлой формы. Это происходит из-за того, что порции металла, подаваемые через литники в форму, соединяются не полностью. Это может происходить из-за низкой температуры расплава или по причине нарушения техпроцесса.
- Плена. Сверху на детали образуется отдельный слой окислов или металла. Это происходит из-за того, что заливка проводилась неравномерно.
- Складчатость. На заготовке появляются волны. Обычно такая ситуация возникает при тепловой деформации поверхностного слоя или при плохой текучести расплава.
- Ужимина. Это небольшое углубление, края которого заполняются формовочной смесью. Причиной становится окисление формы при резком воздействии расплава.
- Вскип. На определенной части детали видны скопления многочисленных наростов и раковин. Причем они могут быть как на поверхности, так и внутри заготовки. Причиной становится высокий уровень парообразования при увлажнении частей формы или стержня.
- Засор. На поверхности изделия остаются вкрапления формовочного материала из-за плохой трамбовки или по другим причинам.
- Нарост. Обычно появляется в случае, если форма была частично повреждена. Зачастую нарост можно просто срезать или сточить.
- Просечки. Это небольшие полосочки металла, которые возникают тогда, когда в форме есть трещины.
Это лишь часть поверхностных дефектов. Существуют и другие: грубая поверхность, заливы и пр.
Наличие несплошности
Рассматривая классификацию дефектов по ГОСТ, надо обязательно упомянуть несплошности, которые иногда возникают в теле изготавливаемой детали. К ним относят:
- Горячую трещину. Она проявляется в виде щели, имеющей ломаную форму, поскольку дефект возникает по границам кристаллов. В большинстве случаев он образуется в отливках из-за плохой усадки при затвердевании сплава.
- Холодную трещину. Это разрыв, возникший на затвердевшей поверхности. Обычно он имеет прямую форму. Образуется из-за высоких внутренних напряжений.
- Раковину усадочную. Представляет собой полость с грубой или окисленной поверхностью. Возникает из-за плохо продуманной или недостаточной литниковой системы.
- Раковину газовую. Обычно похожа на сферу с гладкой поверхностью. Возникает по причине образования газов, выделяющихся при контакте с формовочной смесью раскаленного металла.
- Раковину ситовидную. Похожа на пористость в виде тонких, длинных раковин, которые обычно расположены под поверхностью заготовки. Причиной является водород, который присутствует в застывающем расплаве.
- Пористость усадочную. На поверхности заготовки образуются многочисленные поры. Они возникают из-за того, что произошла усадка металла или питание было плохо организовано. Если заготовка делается из чугуна, то может возникнуть так называемая графитовая пористость.
- Утяжину. Механический дефект, который представляет собой небольшое углубление на поверхности. Причина – плохое питание литейной формы.
- Наличие песчаной раковины. Образуется из-за неправильной формовки или недостаточной прочности формы. Также может возникнуть шлаковая раковина.
Это далеко не полная классификация дефектов металлов и отливок из них. Более подробную информацию можно получить в ГОСТах.
Наличие включений
Последней группой являются включения, представляющие собой металлические или неметаллические частички, которые попали в деталь. В эту группу попадают:
- Корольки. Так называют шарообразные кусочки металла, которые являются брызгами, попавшими в форму при неправильной заливке. Они не сплавляются с основной плоскостью.
- Металлические включения. Образуются из-за плохого перемешивания состава и низкой гомогенизации смеси.
- Неметаллические включения. Возникают из-за повреждения формы, при химических процессах во время плавки и контакта с формовочной смесью.
В большинстве случаев они возникают из-за нарушений техпроцесса.
Структурные несоответствия
Обычно образуются при наличии массивных частей или тонких стенок. К ним относятся:
- Отбел. Возникает при работе с серым чугуном из-за того, что в структуре присутствует свободный цементит. Чаще всего его видно на тонких сечениях. Образуется в составах неправильной конфигурации по химическим свойствам.
- Ликвация. Распространенное явление, которое связано с обогащением определенной зоны детали примесями или компонентами расплава. Возникает при усадочных процессах из-за избирательной кристаллизации.
- Флокен. Тело отливки разрывается из-за того, что в ней присутствует много водорода, а также возникают внутренние напряжения.
В большинстве случаев все вышеперечисленные дефекты возникают по причине несоблюдения технологии, при усадке и из-за наличия ошибок при создании или проектировании форм.