Основными видами литейных дефектов являются искажения формы и размеров, разрывы сплошности металла, различные раковины и поверхностные дефекты. Искажения формы и размеров проявляются в виде коробления, недоливов, перекосов.

Коробление возникает в отливке в результате значительных остаточных напряжений при охлаждении из-за неравномерности охлаждения, торможения усадки.

Недолив возникает при неправильной конструкции литниковой системы, недостаточной жидкотекучести сплава или утечке металла в разъем формы.

Перекос может быть вызван неточной сборкой стержней или формы, плохим центрированием половинок стержневого ящика, случайным сдвигом полуформ, вызванным внешним воздействием.

Для предотвращения искажений формы отливок следует проработать более рациональную конструкцию отливки и технологию литья, увеличить податливость формы, повысить технологическую дисциплину и т.д.

Разрывы сплошности металла проявляются в виде горячих и холодных трещин, спаев.

Горячие и холодные трещины вызываются в основном недостатками конструкции отливки: наличием «термических узлов», завышенной температурой заливки, недостаточной податливостью формы и стержней, недостаточной пластичностью металла в интервале температур образования трещин.

Спай - сквозная либо поверхностная с закругленными краями щель – получается из-за недостаточной скорости заливки формы, пониженной жидкотекучести, недостаточно эффективной вентиляции формы.

Для предупреждения возникновения горячих трещин в отливках необходимо создавать условия, способствующие формированию мелкозернистой структуры; обеспечивать одновременное охлаждение тонких и толстых частей отливок; увеличивать податливость литейных форм; по возможности снижать температуру заливки сплава. Для предупреждения образования в отливках холодных трещин необходимо обеспечивать равномерное охлаждение отливок во всех сечениях путем использования холодильников; применять сплавы для отливок с высокой пластичностью; проводить отжиг и т.п.

Усадочные раковины и рыхлоты возникают из-за нетехнологичности конструкции отливок, неправильной конструкции литниковой системы, недостаточной эффективности холодильников. Образование газовых раковин связано с повышенной газотворностью и низкой газопроницаемостью формы и стержней, пониженной температурой заливки, с механическим захватом газов в элементах литниковой системы во время заливки.

Шлаковые раковины образуются при пониженной вязкости шлака, недостаточной эффективности литниковой системы, неправильной или небрежной заливке.

Для уменьшения газовых раковин и пористости в отливках плавку следует вести под слоем флюса, в среде защитных газов с использованием хорошо просушенных шихтовых материалов. Кроме того, перед заливкой расплавленный металл необходимо подвергать дегазации вакуумированием, продувкой инертными газами и другими способами, а также увеличивать газопроницаемость литейных форм и стержней, снижать влажность формовочной смеси и подсушивать формы.

Пригар – поверхностный дефект, возникающий из-за слишком высокой температуры заливки, излишней длительности заливки, слабого уплотнения или низкого качества формовочной смеси.

Обнаруженные дефекты могут быть исправимыми и неисправимыми. Обычно возможность и способ исправления дефектов оговариваются в технических условиях.

Так, коробление стальных отливок может быть исправлено правкой. Наружные дефекты заваривают дуговой или газовой сваркой. При недоливе крупных отливок иногда допускается исправление дефекта заливкой жидкого металла. Раковины и пористость устраняют пропиткой или заделывают различными замазками, шпатлевкой или клеями. Неисправимый брак требует пересмотра конструкций отливки или технологии ее получения.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК

Система контроля качества отливок включает в себя контроль исходных материалов, всех этапов технологического процесса и готовых отливок. Объем контроля на каждом этапе зависит от конкретных условий производства и от требований, предъявляемых к отливкам. В частности, при хорошей организации производства, стабильности качества исходных материалов контроль может проводиться выборочно или по графикам.

Контроль исходных материалов заключается в проверке химического состава шихтовых материалов, их загрязненности, а также в проверке качества формовочных материалов и основных свойств формовочных и стержневых смесей.

Контроль процесса изготовления форм и стержней, сборки литейной формы проводится на всех этапах технологического процесса. В зависимости от сложности и требуемой точности отливки на каждом этапе применяется свой объем и свои методы контроля.

Контроль хода плавки литейного сплава заключается в определении химического состава сплава, степени раскисления, температуры заливки.

Контроль качества готовых отливок может производиться несколькими методами.

В зависимости от ответственности отливок и типа производства осуществляется массовый или выборочный внешний осмотр отливок. При этом определяют отклонения формы и размеров отливки, устанавливают внешние дефекты, видимые невооруженным глазом.

Методы проницающей радиации (рентгенография, рентгеноскопия, гамма-дефектоскопия) и ультразвуковой контроль позволяют контролировать отливки довольно большой толщины и дают хорошие результаты при определении внутренних трещин, пористости, раковин.

Поверхностные дефекты хорошо определяются магнитными методами контроля, люминисцентной и цветной дефектоскопией.

Механические характеристики материала отливки (твердость, прочность, пластичность, ударная вязкость) определяют по результатам испытаний отдельно изготовленных или прилитых к отливке образцов (проб). Иногда образцы вырезают из тела отливки.

Контроль качества отливок производится: на рабочих местах – непосредственными исполнителями работ; на специализированных рабочих местах – работниками службы технического контроля; в лабораториях – соответствующими специалистами.

Лекция № 11