Виды дефектов поковок
В процессе нагрева, ковки и отделочных операций вследствие случайного нарушения технологических режимов, возможного наличия в заготовках скрытых дефектов, а также неудачного выбора последовательности выполнения операций и неправильного подбора используемого инструмента в поковках могут появиться дефекты. Одни из них являются неисправимыми, а другие можно устранить с помощью дополнительных завершающих операций.
Исправимые и неисправимые дефектры
К неисправимым дефектам относятся глубокие трещины, расслоения, неметаллические включения, глубокие зажимы, пустоты и трещины в центральной части поковок, пережог.
Исправимыми дефектами являются мелкие неглубокие поверхностные трещины и зажимы, волосовины, плены, окалина, вмятины, крупнозернистая структура, низкая или, наоборот, повышенная твердость металла.
Трещины
Мелкие и глубокие продольные и поперечные трещины могут появляться в поковках по многим причинам, например из-за наличия трещин и глубоких рисок внутри и на поверхности исходных слитков или проката, при неправильном режиме нагрева и охлаждения. Последнее особенно характерно для обработки заготовок больших сечений из легированных сталей. Трещины могут также возникать при деформировании подстывших заготовок, при ковке с деформациями, превышающими пластичность металла.
Трещины на поверхности поковок наблюдаются в виде темных прямых или искривленных полос, видимых невооруженным глазом. Внутренние трещины могут быть обнаружены рентгеновским или ультразвуковым методом контроля.
Рис. 9.1. Дефекты поковок: а - пустоты, б - плены, в - зажимы, г - глубокие дефекты; 1 - топор, 2 - трещина, 3 – заготовка
Такой неисправимый дефект, как пустоты (’’свищи”, ”скворешники”) в центре поковок (рис. 9.1, а), появляется при неправильном выполнении протяжки.
Плены обнаруживаются в виде закованных в тело поковки тонких поверхностных пленок (рис. 9.1, б). Края плен похожи на трещины, но при попытке раскрыть такую ’’трещину” острым предметом обнаруживается, что это тонкий слой металла. В виде плен также заковываются б поковку не удаленные вовремя тонкие заусенцы. При выполнении гибки на изгибаемом участке поковки плены раскрываются, приобретая вид чешуек, и легко обнаруживаются визуально невооруженным глазом.
Зажимы и вмятины
Зажимы (рис. 9.1, в) часто появляются в случае осадки кромок или уступов поковки при малой подаче а. Под инструментом при ударе или нажатии сначала образуются складки, которые при дальнейшей деформации заковываются и приводят к образованию зажима - дефекта, похожего на трещину.
Вмятины чаще всего возникают при неаккуратной работе кузнецов. Окалина с поверхностей наковальни и заготовки при деформации внедряется в тело поковки. После очистки от окалины на поковке появляются вмятины. Этот дефект в виде местного углубления также возникает при ударе углом кувалды или молотка по гладкой поверхности нагретой поковки. Вмятины увеличивают припуск на механическую обработку, а также трудоемкость изготовления деталей.
Окалины
Окалина, как известно, образуется не только при нагревании заготовки в печи или горне, но возникает вновь и при остывании поковки по окончании ковки. Такая окалина, называемая вторичной, не является дефектом и удаляется различными методами перед отправкой поковок для дальнейшей обработки в механический цех.
Расслоение
Расслоение возникает чаще всего при низком качестве исходного металла (вследствие недостаточного прогрева заготовки и ее ковки с повышенными степенями деформаций). Этот дефект, как правило, охватывает большой объем металла и имеет значительную глубину. Исправить такую поковку практически невозможно.
Ликвидация дефектов
Дефекты, обнаруженные при ковке, по возможности должны быть фазу же ликвидированы изложенными ниже способами, поскольку ковка дефектной заготовки может привести к получению поковки с неисправимыми дефектами. Такие поковки являются негодными, их бракуют и отправляют на переплавку. Поковки, имеющие дефекты, которые можно устранить, подвергают дополнительным завершающим операциям, с тем чтобы поковки стали годными для дальнейшей обработки. Выбор операции зависит от вида дефекта, который необходимо ликвидировать.
Дефекты структурного характера (перегрев и пережог) возникают, как известно, при неправильном режиме нагрева. Если пережженный металл является окончательным браком, то крупнозернистая структура перегретого металла относится к исправимому дефекту. Получение требуемой структуры и определенной твердости готовых поковок обеспечивается их термической обработкой на заключительной стадии изготовления.
