Виды дефектов деталей и узлов

Дефектом называют каждое несоответствие продукции требова­ниям, установленным нормативной документацией. Дефекты под­разделяют на явные и скрытые. Явные (поверхностные) де­фекты обнаруживают глазом, а скрытые (внутренние и поверх­ностные, не различимые глазом) — с помощью специальных ме­тодов и средств.

В зависимости от возможного влияния на рабочие характе­ристики детали выявленные дефекты могут быть критическими, значительными и малозначительными. При классификации учи­тывают характер, размеры, место расположения дефекта на детали, особенности деталей и изделий, их назначение, условия! использования (эксплуатации).

Критическим называют дефект, при наличии которого ис­пользование продукции по назначению невозможно ввиду несо­ответствия требованиям безопасности или надежности; значи­тельным — дефект; который существенно влияет на использо­вание продукции по назначению и (или) на ее долговечность, но не является критическим; малозначительным — дефект, не оказывающий такого влияния.

По происхождению дефекты подразделяют на производст­венные и эксплуатационные.

Производственные дефекты делятся на металлургические, возникающие при отливке и прокатке, и технологические, возни­кающие при изготовлении деталей (сварке, пайке, склеивании, клепке, механической, термической и других видах обработки, нанесении гальванических покрытий и др.). К металлургическим дефектам относятся:

горячие и усадочные раковины, рыхлота или пористость — полости произвольной формы, образующиеся при остывании ме­талла;

неметаллические включения, попадающие в металл извне, или включения частиц оксидов, сульфидов, силиконов, образу­ющихся внутри металла;

плены в отливках — пленки на поверхности или внутри от­ливки, состоящие из оксидов, часто с включениями формовоч­ного материала;

ликвационные зоны — неравномерность химического соста­ва металла в теле отливки;

рванины — разрывы или надрывы металла разнообразного очертания с рваными краями;

закаты — вдавленные и закатанные в прокатываемом ме­талле заусенцы на поверхности;

волосовины — мелкие внутренние или выходящие на поверх­ность трещины, образовавшиеся из газовых пузырей или неме­таллических включений при прокатке или ковке;

флокены — тончайшие трещины с кристаллическим строени­ем поверхности стенок, образующиеся внутри толстого проката или поковок (диаметром более 30 мм);

трещины — одиночные или групповые, расположенные бес­порядочно или идущие в определенном направлении. К технологическим дефектам относятся:

трещины в зоне сварного шва;

непровар—отсутствие сплавления между основным и на­плавленным металлом в корне шва или по кромке, а также между отдельными слоями (проходами) при многослойной сварке;

поры и раковины в металле шва;

шлаковые включения в металле шва — небольшие объемы,

заполненные неметаллическими веществами (шлаками, оксида­ми);

непропай — полное или частичное незаполнение паяльного зазора припоем;

непроклей — отсутствие сцепления (склеивания) в отдель­ных участках клеевого соединения;

закалочные трещины — разрывы металла в процессе закал­ки, возникающие при охлаждении деталей преимущественно сложной формы вследствие высоких внутренних напряжений;

шлифовочные трещины — группа мелких и тонких разры­вов, как правило, в виде сетки на шлифованной поверхности металла;

надрывы — неглубокие трещины, возникающие в деталях в результате холодной деформации металла, например при свер­лении, развертке отверстий, накатке резьбы тупым инструмен­том.

Эксплуатационные дефекты возникают после некоторой нара­ботки изделия в результате усталости материала деталей, кор­розии, износа и т. д., а также вследствие неправильного техни­ческого обслуживания и ремонта.

К эксплуатационным дефектам относятся перечисленные ни­же повреждения.

Трещины усталости — наиболее распространенный эксплуа­тационный дефект, появляющийся в результате действия высо­ких переменных напряжений. Трещины усталости возникают, как правило, в местах концентрации напряжений (галтели, рез­кие переходы сечений, подрезы, основание резьбы и зубьев шес­терен, углы шпоночных канавок, отверстия для смазки и др.)» а также в местах дефектов металлургического и технологическо­го происхождения или следов грубой механической обработки поверхности (глубоких рисок, следов резцов и т. п.).

Трещины усталости различают по внешнему виду. Наиболее распространены трещины двух типов: 1) поперечные или коль­цевые, развивающиеся на цилиндрических деталях по окруж­ности в сечении, перпендикулярном к оси детали; 2) располо­женные под углом к оси детали.

В зоне усталостного разрушения отсутствуют какие-либо. признаки пластической деформации даже у самых пластичных материалов. Ширина раскрытия усталостной трещины у выхо­да ее на поверхность в начальной стадии разрушения не превы­шает нескольких микрон.

Коррозионные поражения встречаются на различных дета­лях. Степень коррозионного поражения зависит от агрессивно­сти среды, качества защитных покрытий, сочетания материалов. деталей в узле и других факторов (см. гл. 9).

Трещины ползучести распространяются по границам зерен» встречаются на деталях из жаропрочных металлов и сплавов. Основные причины их образования — высокие статистические напряжения при кратковременном действии нагрузки, перегрев

материала, длительное действие относительно низкой стати­ческой нагрузки, наклеп на поверхности деталей из жаропроч­ных сплавов.

Термические трещины, возникают при резких сменах темпе­ратур, при недостаточной смазке или при заедании (схватыва­нии) поверхностей трущихся деталей, вызывающем нагревание до высоких температур. Термические трещины часто наблюда­ются на поверхности азотированных, цементированных или по­верхностно-закаленных деталей, работающих при высоких удельных давлениях.

Трещины, термической усталости по внешнему виду похожи на термические. Они характерны для деталей из жаропрочных сплавов, возникают в результате циклического изменения тем­ператур (нагрева и охлаждения).

Трещины-надрывы, в поверхностном слое металла образуют­ся под действием высоких напряжений, приложенных один раз (растяжение, изгиб, кручение), когда нагрузки превышают проч­ность детали — например, при нарушении технологии правки детали, демонтаже или монтаже деталей с хрупким поверхно­стным слоем или при перегрузке детали в ходе эксплуатации.

Механические повреждения поверхности (забоины, вмятины, надиры, риски, местный наклеп) могут быть вызваны различ­ными причинами.

Задачей ремонтной службы является обнаружение дефектов любого вида; определение их допустимости в соответствии с су­ществующими нормами; фиксация дефектных зон и контроль за их развитием в процессе эксплуатации; замена деталей с не­допустимыми дефектами, например с усталостными трещина­ми.