К. т.н. Гаркуша Г.Г., Соляник Н.Х., Жерлицина О.В.

Азовский морской институт Одесской национальной морской академии, Украина

Классификация и причины возникновения дефектов в деталях судовых механизмов и конструкциях

Дефекты в материале и деталях могут появляться как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации. При получении металла и деталей в процессе плавления и литья возможно образование таких дефектов, как окислы, шлаковые включения, усадочные раковины, поры, рыхлости, трещины. В процессе обработки деталей давлением могут появиться трещины, рванины, расслоения, закаты, заливы, флокены, волосовины и др. В результате термической обработки, которой часто сопровождается изготовление деталей, могут происходить обезуглероживание поверхностных слоев металла, снижение твердости, перегрев, пережог, образование хрупких участков, изменение структуры, появятся закалочные трещины. Дефекты механической обработки выражаются в нарушении точности и чистоты обработки, образовании шлифовочных трещин, подрезов и др.

Во время эксплуатации детали и конструкции деформируются, изнашиваются, поражаются коррозией и эрозией, в них образуются трещины, изменяются структура и механические свойства металла. Все эти дефекты могут располагаться на поверхности, под поверхностью или в глубине изделия. При этом они носят местный характер, охватывая ограниченные участки изделия, либо равномерно или неравномерно охватывают все изделие [1].

В настоящее время предъявляются все более высокие требования к качеству стали. Поэтому на предприятиях, связанных с металлопродукцией, для контроля качества металла на различных этапах его передела от слитка до готового изделия с успехом используется метод просвечивающей электронной микроскопии.

Определение природы дефектов (флокены, трещины различного происхождения, неметаллические включения и др.) дает важную информацию о причинах разрушения и является одним из оснований для внесения возможных корректив в различные технологии (литье, термическая обработка, сварка и т.д.).

Электронномикроскопические фрактограммы изломов «здорового» металла представлены на рис. 1, изломов с неметаллическими включениями и некоторых дефектов в сталях – на рис. 2–6.

Выявление и однозначная идентификация микродефектов, присутствующих в металле, помогает разрабатывать те или иные технологические приемы их устранения.

Потеря работоспособности деталей машин и механизмов может происходить быстро или медленно в зависимости от режимов работы, характера износа и повреждений [2].

Приведем классификацию дефектов.

1. Несплошность металла.

2. Ликвации: дендритная, зональная, по плотности.

3. Дефекты сварки.

4. Неметаллические включения: эндогенные включения, экзогенные или шлаковые.

5. Дефекты термической и химико-термической обработки.

6. Трещины: горячие, холодные, флокены, закалочные (извилистые), водородные, усталостные.

7. Коррозионное разрушение.

8. Разрушение деталей и конструкций.

Что касается дефектов, связанных с производством деталей (плавлением и литьем, обработкой давлением, термической, термохимической и механической обработкой, нанесением покрытий соединением металлов, постройкой, ремонтом, хранением, транспортировкой и др.), то влияние этих обстоятельств сказывается на прочности, надежности и долговечности и может вызвать преждевременный отказ деталей во время эксплуатации.

Дефекты, возникающие непосредственно в процессе эксплуатации (коррозионное и эрозионное поражение, трещины усталости и усталостное разрушение, последствия теплового воздействия – перегрев, пережог, рост чугуна и др.), по мере развития и нарастания снижают эксплуатационные качества деталей, узлов, комплектов, механизмов и судна в целом.

Список использованных источников:

1.             Синдо Д. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия / Д. Синдо, Т. Оикава. – М.: Техносфера, 2006. – 256 с.

2.             Смирнова A.B. Электронная микроскопия в металловедении / A.B. Смирнова. – М.: Металлургия, 1985. – 301 с.