Виды дефектов кованых поковок, причины их появления и меры предупреждения

Категория:
Ковка на молотах и прессах


Виды дефектов кованых поковок, причины их появления и меры предупреждения

Поковки, не соответствующие требованиям ГОСТ 8479—70 или техническим условиям, называются бракованными. Дефекты в поковках могут быть наружными и внутренними. Брак поковок может быть исправимым, когда для устранения дефектов требуется выполнить дополнительную работу, и неисправимым. Неисправимый брак отправляют в качестве шихты на переплавку.

Брак поковок может возникнуть по двум основным причинам: недоброкачественность исходных материалов слитка или заготовки из проката и несоблюдение технологического процесса изготовления поковки. Наружные дефекты слитков — продольные и поперечные трещины, плены, поверхностные включения и др. — переходят при ковке на поверхность поковок. В поковках могут быть и внутренние дефекты слитков — остатки усадочной раковины и рыхлости, незаварившиеся пузыри, крупные неметаллические включения, сильно развитая зональная ликвация и т. д.

Трещины. Возникают в поковках от недоброкачественности металла, при пережоге при нагреве, ковке при низких температурах, неравномерном охлаждении поковок, применении неправильных приемов и больших обжатий при ковке. Трещины удаляют вырубкой в горячем состоянии или зачисткой специальными шлифовальными кругами или вырубкой пневмозубилами в холодном состоянии.

Волосовины — это очень мелкие и тонкие трещины, образующиеся в процессе прокатки и ковки стали, имеющей мелкие газовые пузыри, или от слишком быстрого охлаждения поковок. Волосовины обнаруживаются трудно. Их выявляют визуально только после травления или при шлифовании, т. е. на финишных операциях резания. Этот брак весьма нежелателен для кузнечного цеха, так как убытки по всем операциям, произведенным после ковки, покрывает виновник брака — кузнечный или термический цех.

Рванины появляются, как правило, в процессе первых обжатий слитка во время ковки при низких температурах или при неправильном нагреве металла, в том числе при пережоге.

Свищи. Их называют еще пустотами или скворечниками. Они образуются в осевой зоне при неправильных приемах ковки круглых поковок, чаще всего при протяжке с небольшими обжатиями с круга на круг без перехода на квадратное сечение. Особенность образования свищей используют, чтобы получить ковкой длинные пустотелые поковки типа труб и стволов орудий.

Зажимы происходят в результате малых подач и больших обжимах при протяжке. Наблюдаются иногда во время осадки при больших степенях деформации.

Вмятины образуются главным образом от окалины, своевременно не удаленной с бойков и закованной при последующих обжатиях.

Флокены — внутренние трещины, возникающие от выделения водорода, поглощенного жидкой сталью во время выплавки. Флокены образуются в результате быстрого охлаждения поковок после ковки, особенно в поковках крупных сечений из специальных сталей.

Неметаллические включения (шлаки, песок) и следы усадочной рыхлости слитка, оставшиеся в поковках, появляются чаще всего, когда прибыльная часть слитка удалена неполностью, выявляются, как правило, при последующей механической обработке.

Указанные дефекты слитков могут наблюдаться и на заготовках из проката, в особенности крупных. Поэтому слитки перед ковкой контролируют.

Брак из-за несоблюдения технологического процесса изготовления поковки может возникать по причинам нарушения режимов нагрева слитка или заготовки, ковки, охлаждения и термической обработки, а также в случаях использования оборудования для ковки несоотве-ствующей мощности и при работе неисправным инструментом.

При чрезмерно большой скорости нагрева в слитках и заготовках, в особенности холодных, могут возникнуть трещины. При длительном нагреве на них образуется толстый слой окалины, которая при ковке образует на поверхности поковки вмятины.

Перегрев и пережог, о которых сказано выше, также недопустимы. При недогреве металла из-за недостаточной его пластичности на поковке могут образовываться трещины. Браком поковки является также обезуглероживание поверхности на глубину, превышающую по величине припуск на обработку резанием.

Непосредственно при ковке могут образовываться зажимы — складки из-за неудаленных при рубке заусенцев, а также при неправильных приемах протяжки. Наружные трещины на поковках возникают из-за потери пластичности металла при недостаточной температуре ковки.

Внутренние трещины, свищи и расслоения могут возникать в поковках при недостаточном прогреве сердцевины слитка или заготовки, а также из-за несоблюдения рекомендуемых величин подач при протяжке. Такие дефекты могут появляться при ковке с круга на круг и обкатке на плоских бойках круглых заготовок из низкопластичных сталей. Поэтому их следует ковать в вырезных бойках, а еще лучше осуществлять протяжку с переходом на квадратное сечение с последующей сбивкой углов.

Иногда при протяжке на торцах поковки появляются вогнутые торцы — брак по «голенищу». Он возникает при малых величинах обжатия и подач за ход пресса или удар молота, при недогреве заготовки и недостаточной мощности ковочного оборудования. По этим же причинам поковка из слитка может оказаться слабопрокованной. В ее цент-ральиой части может остаться недостаточно раздробленная крупнокристаллическая структура металла, обладающая низкими механическими свойствами.

При ковке длинных поковок возможно появление кривизны из-за неравномерного одностороннего нагрева слитка или заготовки, а также неправильного осуществления процесса протяжки. По этим же причинам при ковке может происходить смещение осевой зоны слитка со всеми вытекающими отсюда последствиями (неоднородность структуры и механических свойств, искривление поковки и др.).

Кривизна может возникать и в результате неправильного охлаждения поковки. При несоблюдении режима охлаждения в поковках могут образоваться наружные макротрещины и внутренние микротрещины — флокены.

Несоблюдение режима термической обработки поковки является причиной ее брака по несоответствию механических свойств, требуемым по ГОСТ 8479—70, по техническим условиям. Несоответствие размеров поковки чертежу также является браком.

Все дефекты поковок подразделяют на исправимые и неисправимые. Перегрев металла, неглубокие трещины, складки, вмятины, если они не входят в контур детали, — исправимые дефекты. Пережог металла, глубокие трещины, остатки усадочной раковины и рыхлости, недопустимые по величине неметаллические включения, флокены — неисправимые дефекты. В ряде случаев повторной термической обработкой удается повысить механические свойства металла поковки до требуемых величин.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум