Irimia Ionel

XIV SAM 4S

Defectele pieselor turnate

Metodele nedistructive folosite pentru examinarea materialelor, pieselor si imbinarilor in general, pot fi grupaqte in :

a)      Examinarea vizuala: cu ochiul liber, folosind aparate de marit obisnuite, sau tehnici speciale;

b)      Examinarea cu lichide penetrante: cu contrast de culoare fluorescente;

c)      Examinarea cu pulberi magnetice: cu pulberi colorate, cu pulberi fluorescente;

d)      Examinarea cu radiatii penetrante: cu radiatii X, cu radiatii gamma;

e)      Examinarea cu ultrasunete: cu impuls reflectat, cu r 616k1024g ezonanta;

f)        Examinarea cu ajutorul curentilor turbionari;

g)      Examinarea prin termografie;

h)      Examinarea prin holografie;

i)        Examinarea prin metoda emisie acustice.

In alegerea metodei de examinare nedistructiva pentru evaluarea discontinuitatilor trebuie avute in vedere urmatoarele:

a)      Tipul discontinuitatilor ce urmeaza a fi detectate;

b)      Procedeul de fabricare al produselor;

c)      Accesibilitatea articolului;

d)      Nivelul de sensibilitate dorit;

e)      Echipamentul de examinare disponibil;

f)        Costul.

În conformitate cu SR ISO 8520, pentru imperfectiunile si defectele pieselor se utilizeaza urmatoarele definitii: Imperfectiunea reprezinta orice abatere (de continuitate, de forma, masa, dimensiuni, structura sau proprietati prescrise în standardele, normele sau conditiile tehnice de receptie) de la piesa ideala; imperfectiunile pot fi acceptabile sau neacceptabile. Defectul reprezinta o imperfectiune neacceptabila. 1.1 Clasificarea, descrierea si codificarea imperfectiunilor Sistemul folosit pentru clasificarea imperfectiunilor pieselor turnate se bazeaza pe descrierea fizica a fiecarei imperfectiuni, fiind folosite numai criteriile formei, aspectului, localizarii si dimensiunilor acestora. Din punct de vedere al morfologiei defectelor, imperfectiunile pieselor turnate se împart, conform STAS 729/79, în urmatoarele 8 categorii de baza:

A – Excrescente metalice B – Goluri C – Discontinuitati – crapaturi D – Defecte de suprafata E – Piesa turnata incomplet F – Dimensiuni sau configuratii necorespunzatoare G – Incluziuni si defecte de structura H – compozitie chimica, proprietati fizice si mecanice necorespunzatoare

A. Excrescente metalice - imperfectiuni de tipul surplusului de material care se prezinta sub forma de proeminente formate din metal, uneori intercalat cu amestec de formare. Cauzele posibile ale aparitiei acestor defecte au în vedere abateri de la compozitia si tehnologia de preparare a amestecului de formare sau de miez, erori la asamblarea, finisarea si consolidarea formelor sau la plasarea retelei de turnare respectiv abateri de la tehnologia de turnare propriu-zisa. Formele cele mai întâlnite sub care se prezinta aceste excrescente sunt: - Bavuri, excrescente de forma lamelara care modifica sau nu principalele dimensiuni ale piesei turnate. Bavurile pot aparea în planul de separatie sau la marca miezului, în unghiurile interioare ale pieselor turnate sau în acele parti în care a aparut o cedare a formei. - Umflaturi, excese de metal care pot avea suprafata neteda sau rugoasa. Acestea apar pe suprafetele interioare sau exterioare ale pieselor turnate, respectiv pe directia de asamblare a formei, în cavitatea formata de miez sau în zonele marginale ale piesei. - Cruste, excrescente sub forma de placute cu suprafete rugoase, situate pe peretii piesei turnate. Pot fi cruste de suprafata, de colt, de eroziune sau de vopsea. - Creasta, excrescenta sub forma de placute dispuse în general perpendicular pe suprafata piesei turnate. Cauzele posibile pot fi fisurile de pe suprafata formei, aparute datorita încalzirii rapide, temperaturii prea mari de turnare, procentelor mari de apa sau gradului mare de îndesare. Aceasta imperfectiune poate aparea izolat sau în retea.

B. Goluri – imperfectiuni de tipul lipsei de material, prezente sub forma unor cavitati situate în interiorul sau la suprafata piesei turnate. Se pot prezenta sub forma de:

- Sufluri, goluri de mici dimensiuni, de forma rotunda (sferica sau alungita) care apar sub forma izolata, în cuib sau în grup. Se formeaza datorita gazelor ramase în metalul lichid în timpul solidificarii, gaze provenite de la elaborare sau din forma de turnare. - Retasuri, goluri de forma neregulata care apar la solidificarea aliajelor cu contractie mare fie la suprafata piesei (retasura exterioara) fie în interiorul piesei, în zona nodurilor termice sau în lungul axei centrale (retasura interioara). 

C. Discontinuitati – imperfectiuni ce constau într-o întrerupere a continuitatii materialului la nivel intercelular sau intracelular si care se prezinta sub forma de:

- Crapaturi, discontinuitati de forma liniara sau neregulata care apar în zonele sensibile la tensiuni, atunci când valoarea tensiunii interne locale depaseste rezistenta la rupere a materialului respectiv. Crapaturile produse la cald au suprafata oxidata, spre deosebire de crapaturile la rece care prezintă o suprafața neoxidata.  - Rupturi, discontinuitati ce afecteaza întreaga sectiune a piesei si care pot fi produse la rece sau la cald.

D. Defecte de suprafata – imperfectiuni datorate abaterilor de forma ideala a suprafetei sau de la rugozitatea sa. Aceste defecte se prezinta sub forma de denivelari mici pe suprafata piesei turnate (cute, rugozitate necorespunzatoare, striuri si goluri de suprafata) sau denivelari importante de suprafata (cavitati, aderente) 

E . Piesa turnata incomplet – imperfecțiune datorata lipsei de material care se prezintă sub forma de: - Piesa incompleta fara ruptura (suprafața rotunjita, margini deformate), care poate prezenta variații mici fata de forma modelului în cazul unor operații de formare necorespunzătoare sau variații importante fata de forma modelului la turnarea incompleta. - Piesa incompleta cu ruptura (ruptura totala la rece sau la cald) sau cu repriza parțiala sau totala.

DT 51. Incluziune de zgura.Gol deschis (incluziune deschisa) sau gol inchis(incluziune inchisa) in corpul piesei turnate, umplut total sau partial cu zgura.

DT 57. Incluziune cu amestec de formare.Gol deschis (incluziune exterioara) sau gol inchis (incluziune interioara) umplut total sau partial cu material de formare, material ceramic, grafit, etc . Granulele de amestec avand greutatea specifica mai mica

decat aliajul lichid, sunt antrenate de acestea si plutesc la suprafata lui.Principalele cauze care produc defectul sunt:

· Rezistenta prea mica a formei· Curatirea insuficienta a formei· Repararea necorespunzaroare a partilor deteriorate· Stricarea formei la asamblare· Inaltimea de cadere prea mare a jetului de aliaj lichid· Amplasarea gresita a alimentatoarelor.Cand jetul de metal loveste

perpendicular pe miez are loc o spalare a amestecului de formare.Alimentatoarele trebuie amplasate astfel incat metalul sa fie introdus in cavitatea tangential sau de-alungul peretilor.In fidura 19.8 este reprezentat modul gresit (stanga) si cel corect (dreapta) de amplasare a alimentatoarelor.

DT 61.Licuatie.Separarea a doi componenti de compozitie diferita satoritaamestecarii partiale sau totale a acestora, din care cauza se depun in doua straturi

Din acestea fac parte si produsele de licuatie in forma de picaturi separate din masa topita, in majoritatea cazurilor in interiorul retasurilor sau a sulfurilor.Se deosebesc de defectul DT 54 (picatura rece), prin aceea ca sunt stans legate de corpul piesei.

DT 62. Necorespondenta marimii grauntelui.Abaterea marimii graunteluluimicrostructurei fata de prescriptii.

DT 63.Zona dura.Prezenta pe suprafata sau pe peretii piesei turnate a unor zone continand constituienti metalografici mai duri decat cei care formeaza metalul de baza, din care nu se poate prelucra usor prin aschiere.De ex. La fonta cenusie existenta cementitei libere (albire).

DT 64. Segregatie. Acumularea in interiorul piesei turnate a elementelor separate sau acombinatiilor chimice in urma cristalizarii selective in timpul solidificarii.

DT 65. Necorespondenta structurii. Abatarea cantitatii, marimii si formeiconstituientilor structurali fata de prescriptii.

DT 66. Strat decarburat. Decarburarea superficiala a piesei turnate,pe o adancime variabila, datorita reactiei chimice dintre materialul formei si metal.

DT 71. Neconcordanta compozitiei chimice.Abaterea compozitiei chimice a piesei turnate fata de prescriptii.

DT 72. Neconcordanta proprietatilor mecanice.Abaterea proprietatilor mecanice (rezistenta la rupere, rezistenta la curgere, alungirea,rezilienta, duritatea, etc) fata de prescriptii.

DT 73.Neconcordanta proprietatilor fizice.Abaterea proprietatilor fizice ale piesei turnate fata de prescriptii.

Calitatea pieselor turnate se verifica in cadrul controlului final, urmarindu-sedetectarea defectelor si a cauzelor care le-au generat.Se controleaza: aspectulexterior,compactitatea, dimensiunile si masa, compozitia chimica, structura, proprietatile mecanice.

Aspectul exterior.Prin aceasta cercetare se poate constata nerespectarea formelor exterioare ale pieselor turnate, defecte superficiale si uneori chiar defecte interioare care ies la suprafata.

Compactitatea.Se constata defectele interioare printr-o serie de metode:

o Incercarea la presiune ( proba hidraulica).Se aplica pieselor care in exploatare sunt solicitate la presiuni interioare sau exterioare exercitate de diverse fluide.Incercarea se

face de regula asupra unei presiuni superioare celei din exploatare.Aparitia picaturilor de apa pe peretii piesei pune in evidenta neatanseitatile produse de defectele interioare.

o Detectarea defectelor interioare cu ajutorul ultrasunetelor,razele X,prin defectoscopie magnetica.Se aplica pieselor deosebit de importante.

o Metode indirecte – masurarea greutatii specifice a piesei,determinarea proprietatilor mecanice, ciocanirea.

Controlul dimensiunii si a masei.Se face cu instrumente universale sau speciale de control.La piesele mari si complicate, verificarea dimensiunilor se face prin trasaj, pe placa de trasare.

Compozitia chimica.Se determina prin metode obijnuite de analiza chimicacantitativa sau prin metode speciale (spectroscopice, colorimetrice).Proba supusa analizei trebuie sa fie reprezentativa pentru metalul turnat.Se pot folosi probe turnate (din aceeasi sarja) idependent de piese sau probe martor, solidare cu piesa.

Controlul structural.structura metalelor turnate depinde de compozitia chimica, de conditiile de racire si de tratamentul termic aplicat piesei.Controlul se poate face prin:

§ Analiza macroscopica.Examinarea se face cu ochiul liber sau la marimemica (lupe) pe probe luate din piese, pe epruvete speciale, sau direct in ruptura.

§ Analiza microscopica.Examinarea se face cu ajutorul microscopului pe probe metalografice slefuite si atacate cu reactivi

.Controlul proprietatilor mecanice.Caracteristicile mecanice care se verifica

uzual sunt duritatea, rezistenta la rupere (la curgere) la intindere si incovoiare, alungirea, gatuirea, rezilienta.Incercarile nedistructive (duritatea) se pot executa direct asupra pieselor; pentru cele distructive sunt necesare epruvete turnate care pot fi:

- Epruvete martor – se toarna odata cu piesele, fiind legate de acestea princanale de alimentare.

- Epruvete turnate separat.Se toarna in aceleasi conditii ca si piesa, dinaceiasi sarja si sunt supuse aceluiasi tratament termic.

- Epruvete prelevate din piesa.Se sacrifica un numar de piese turnate si dinele se confectioneaza epruvete.

Detectarea defectelor la pieselor turnate este urmata de analizarea cauzelor care le-au generat,in vederea preintamplarii aparitiei lor in viitor.Acelasi tip de defect poate fi generat de mai multi factori iar acelasi factor (denumit ‚factor de productie) poate provoca mai multe defecte.