Odlewnictwo

metody kontroli przygotowania ciekłego stopu, wady występujące w odlewach ?
Jakość stopu w stanie ciekłym jest najistotniejszym czynnikiem wpływającym na jakość
odlewu. Należy zatem sprawdzić ją przed zalaniem do formy. Najważniejsze parametry
wpływające na jakość ciekłego metalu:
-temperatura ciekłego metalu, którą należy sprawdzać przed każdym zabiegiem
technologicznym, oraz przed samym wlewaniem do formy,
-poziom zanieczyszczeń metalicznych i niemetal,
-skład chemiczny stopu.
Wymienione parametry wpływają również na lejność, skłonność do porowatości skurczowej
oraz do tworzenia się naprężeń, a nawet do tworzenia się zabieleń w przypadku żeliwa.
Pomiar temperatury jest najprostszym parametrem do zbadania i można go wykonać
pośrednio(pirometr optyczny) oraz bezpośrednio (termometr termoelektryczny).
Poziom zanieczyszczeń np. gazowych wpływa bezpośrednio na zagazowanie ciekłego
metalu. Taką ocenę najczęściej wykonuje się dla metali niskostopowych jak Al., gdzie
niekorzystny jest wodór, a jego zawartość wykonuje się:
-bezpośrednio w ciekłym metalu,
-podczas krzepnięcia i/lub stygnięcia stopu,
-po zakrzepnięciu stopu.
Najczęściej stosowanym przyrządem jest gazymetr oceniając gęstość standardowej próbki
zakrzepniętej przy obniżonym ciśnieniu.
Istnieje również metoda pierwszego pęcherza polegająca na obserwacji powierzchni próbki
przepnącej podczas obniżającego się ciśnienia, a gdy pojawi się pęcherz rejestruje się
towarzyszące temu zjawisku ciśnienie.
Przybliżoną zawartość zanieczyszczeń można określić wykonując próbę grafitową poprzez
wlanie ciekłego metalu do formy grafitowej i po usunięciu zanieczyszczeń obserwuje się
jego powierzchnię, a miarą jest ilość pęcherzyków na powierzchni.
Analiza składu chemicznego jest prowadzona w każdej odlewni, gdzie wymagana jest
dana jakość. Do analiz stosuje się spektrometry przemysłowe umożliwiające określenie
składu chemicznego ciekłego metalu. Na podstawie analiz decyduje się o dalszym
postępowaniu z ciekłym metalem. Poza spektrometrami stosowane są również
specjalistyczne aparaty umożliwiające ocenę zawartości zanieczyszczeń takich jak siarka
czy fosfor.

Wady odlewów :
Wady kształtu : uszkodzenie mechaniczne, niedolew, niedotrzymanie wymiarów, zalewka,
przestawienie, wypchnięcie, wypaczenie. Stwierdza się na podstawie oględzin i pomiarów
kontrolnych.
Wady powierzchni : między innymi :chropowatość, wżarcie, pęcherze, fałdy, strupy,
wgniecenie, nadtopienie, zanieczyszczenia, naloty itp. Wady ciągłości : pęknięcia,
naderwanie, niespawy.
Wady wewnętrzne : np. bąbel, pęcherz, sitowatość, jama skurczowa, zażużlenie, segregacja
itp. Stwierdza się po obróbce mechanicznej w wyniku prześwietlania promieniami rentgena
lub badaniem ultradźwiękowym.
Wady materiału : skład chemiczny niezgodny z warunkami technicznymi, złe własności
użytkowe i wytrzymałościowe itp. Stwierdza się na podstawie analizy chemicznej, badań
metalograficznych, wytrzymałościowych itp.
Obróbka plastyczna

metody oceny jakości odkuwek, wady występujące w odkuwkach ?

Ocena jakości odkuwek polega na:
-wykrywaniu i eliminowaniu z produkcji wadliwych wyrobów,
-zapobieganiu powstawania wad i braków w czasie wytwarzania,
-kontroli gotowych wyrobów z warunkami technicznymi, sprawdzać należy: skład
chemiczny materiału odkuwek, jakość obróbki cieplnej, wymiary geometryczne oraz kształt
itp.
Odkuwki bada się partiami, przy czym nie określa się liczby odkuwek w partii. Sposób
pobierania próbek może być określony przez dostawcę lub znormalizowany.
Odkuwka powinna być wykonana z materiału wyjściowego na odkuwki, wg wymagań
normy, zamówienia lub umowy czy też warunków technicznych odbioru tego materiału.
Możliwa powinna być identyfikacja materiału na każdym poziomie jego obróbki aż do
momentu dostawy. Wymagania stawiane materiałom wyjściowym:
Wymiary, wady wewnętrzne i zewnętrzne, próba rozciągania, znakowanie.
Ocenie

jakościowej

materiału

wyjściowego

podlega:

skład chemiczny, wymiary i tolerancje, własności wytrzymałościowe, makrostruktura i
mikrostruktura, obecność wad powierzchniowych (wzrokowo) i wewnętrznych
(ultradźwięki) i inne(określone w zamówieniu lub planie badania).
Kontrola składu chemicznego – najczęściej sprawdza się skład chemiczny jednej
odkuwki. Szybkie określenie jakościowe i ilościowe składników stopu umożliwia analiza
spektrum. Ponadto stosuje się analizę chemiczną a także sprawdza się atesty materiałowe.
Aby odróżnić stale węglowe i stopowe wykonuje się analizę termoelektryczną.
Kontrola właściwości mechanicznych polega na wykonaniu poszczególnych prób takich
jak: próba rozciągania, próba udarności, próba twardości oraz pełzania
Kontrola stanu dostawy – polega na porównaniu faktycznych wartości własności odkuwek
z dostępną dokumentacją dla dostarczonej partii.
Kontrola kształtu i wymiarów – sprawdzane są uniwersalnymi przyrządami pomiarowymi
lub sprawdzianami wg rysunków. Najczęściej bada się własności ścianek.
Kontrola powierzchni odkuwek – w większości przypadków są to badania okiem
nieuzbrojonym.
Ponadto wykonuje się kontrole mikro i makrostruktury odkuwek.
Wymienić metody oceny jakości materiału wyjściowego wytłoczek i opisać je oraz
wymienić wady występujące w wytłoczkach ?

Spawalnictwo

metody badań złączy spawanych oraz wymienić wady występujące w złączach
spawanych
Metoda badań musi zapewniać bardzo duże prawdopodobieństwo rzeczywistego stanu
złącza spawanego przy dużej powtarzalności badań oraz powinny być wykonywalne w
każdych warunkach przy niskim nakładzie pracy i małych kosztach.
Badania złączy spawanych dzieli się na nieniszczące i niszczące:
*NIENISZCZĄCE BADANIA:
-badania wizualne VT - oględziny zewnętrzne to podstawowy sposób kontroli
obowiązkowy przy konstrukcjach. Polega na obserwacji wzrokowej w celu stwierdzenia
zgodności kształtu i wymiaru z założeniami. Oględzin wykonywać można za pomocą lupy,
spoinomierzy, środków trwałych, barwiąc je.
-badania radiograficzne RT – polega na wykonaniu radiogramów badanych złączy
wykorzystując promienie X lub γ, następnie opisuje się wady zaobserwowane na
radiogramach włącznie z oceną ich jakości.

-badania ultradźwiękowe UT – Polega na wprowadzeniu fal dźwiękowych do badanego
przedmiotu, która na swojej drodze może napotkać wszelkie niejednorodności badanego
przedmiotu takie jak pęknięcia, żużle, pęcherze. Odbijając część wiązki fal, wracając do
głowicy zostają ponownie przetworzone, dzięki czemu powstaje impuls świetlny na ekranie
oscylografu katodowego aparatu ultradźwiękowego.
-badania penetracyjne PT – Pozwalają wykryć pęknięcia, przeklejenia, porowatość oraz
pęcherze kanalikowe dochodzące do powierzchni badanej. Polega na osadzeniu czerwonej
farby na oczyszczoną powierzchnię, która wnika w najmniejsze szczeliny. Po określonym
czasie usuwa się penetrant, a następnie wywabia się go po czym na białym tle wskazuje
pęknięcia w postaci czerwonej linii.
-badania magnetyczno-proszkowe MT – jest to pewny, prosty i tani sposób wykrywania
pęknięć powierzchniowych i podpowierzchniowych w przedmiotach ferromagnetycznych.
Na badany przedmiot wprowadza się środek ferromagnetyczny, który pdo wpływem pola
magnetycznego skupi się nad wadą szczelinową w miejscach przechodzenia linii pola
magnetycznego przez powierzchnię.
-badania prądami wirowymi ET – Umożliwia wykrywanie pęknięć, przyklejeń, braki
przetopu, porowatość, pęcherze kanalikowe, wycieki spoiwa, wady geometryczne w
spoinach czołowych. Najczęściej badane są rury ze spoinami lub zgrzeinami wzdłużnymi w
czasie ich produkcji. Polega na zmianie strumienia magnetycznego.
*BADANIA NISZCZĄCE:
-próba statycznego rozciągania podstawowe badanie własności mechanicznych
polegające na osiowym rozciąganiu próbki i zapisywaniu panującej siły oraz wydłużenia.
-próba zginania Próba zginania złączy spawanych prowadzona jest w celu sprawdzenia
plastyczności złączy oraz wykrycia ewentualnych niezgodności. Prowadzi się ją na
próbkach wyciętych ze złącza próbnego lub badanej konstrukcji.,
-próba udarności – złamanie próbki jednym uderzeniem młota wahadłowego i pomiar jej
energii złamania. Bada się wielkość pracy potrzebnej do złamania probki.,
-próba łamania złącza polega na złamaniu próbki w spoinie w celu zbadania jej przełomu.
Na podstawie oględzin przełomu można stwierdzić wielkość i rozkład niezgodności w
postaci pęcherzy, pęknięć, przyklejeń, braków przetopu oraz wtrąceń, a także można w
przybliżeniu określić własności plastyczne spoiny.,
-próba twardości – dokonuje się trzema metodami – Brinella, Rockwella i Vickersa. Każda
z metoda sprowadza się do wyznaczenia twardości badanej próbki.,
-badania makroskopowe - możliwość ujawnienia błędów kształtu geometrycznego i
wymiarów spoiny, strefy wpływu ciepła, wad budowy spoiny (rozlewy, nawisy, podtopy,
wycieki) oraz nieciągłości metalu, spoiny i złącza,
-badania mikroskopowe
Wady w złączach spawanych:
-Pęcherz – zamknięta przestrzeń w spoinie wypełniona gazem,
-Wtrącenia – żużel lub cząstka obcego metalu w spoinie,
-Przyklejenie – brak stopienia spoiny z materiałem podstawowym lub brak stopienia między
warstwami,
-Niewłaściwy przetop – brak wypełnienia grani spoiny,
-Pęknięcie
-Wady powierzchni i kształtu,

Obróbka cieplna i cieplo-chemiczna

metody oceny wyrobów w procesach obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej

Kontrola twardości – należy do podstawowych metod kontroli jakości wyrobów po obróbce
c-ch. Zależny jest od grubości warstwy utwardzonej, oraz od tego czy mierzona jest twardość
poweirzchniowa, czy gruosc warstwy. Do cienkich warstw można użyć metody Vickersa o
szerokim zakresie obciążeń. W przypadku warstw utwardzonych o grubości ponad 0,4mm
można zastosować metodę Rockwella dla oceny twardości powierzchniowej.
Kontrola makroskopowa – pozwala na ocenę wielkości ziarna oraz orientacyjnej grubości
warstwy utwardzonej nawęglanej lub hartowanej. Wielkość ziarna określa się porównując z
wzorcową skalą przełomów. Metoda ta jest mało dokładna i stanowi uzupełnienia innych
metod.
Kontrola mikroskopowa – jako metoda niszcząca przeprowadzana jest najczęściej na
próbkachobrabianych cieplno-chemicznie i cieplno razem z kontrolowanymi wyrobami.
Ocenę budowy warstwy dyfuzyjnyej oraz mikro-struktury rdzenia przeprowadza się przez
porównanie z odpowiednimi skalami wzorców. Badane są również zmiany wymiarowe
elementów nawęglanych, pękniecia hartownicze i szlifierskie, utlenianie wewnętrzne oraz
ocenia się wygląd powierzchni.
Kontrola grubości warstw dyfuzyjnych – z reguły jest określana metodami optycznymi na
przełomie poprzecznym i wytrawionym makroszlifie przy pomocy lupy z podziałką, lub na
wytrawionym mikroszlifie za pomocą mikroskopu. Ocenia się ją zarówno emtodami
niszczącymi jak Vickers, jak i metodami nieniszczącymi takimi jak elektromagnetyczne
zwane również metodami prądów wirowych umożliwiające kontrolować różnice w składzie
chemicznym oraz grubość warstwy dyfuzyjnej.
Kontrola kruchości warstw dyfuzyjnych – przeprowadzana jest różnymi metodami,
najbardziej rozpowszechnione z nich to:
*Metoda rysowania na szkle polegająca na porównaniu rysunków wykonanych narożami
próbek poddanych obróbce. Im głębsza rysa, tym większa twardość.
*Metoda vickersa – równe i niepopękane odciski świadczą, że próbka nie jest krucha.
*Metoda skręcania – skręcanie próbek po obróbce dyfuzyjnej, a miarą kruchości jest kąt
skręcania i wartość momentu skręcającego przy pierwszym pęknięciu.
*Metoda IMP – miarą jest intensywnośc wykruszeń krawędzi po obróbce dyfuzyjnej
powstałych podczas obróbce na ściernicy o określonej ziarnistości
*Metoda technologiczna - jakościowa ocena kruchości warstwy dyfuzyjnej polegająca na
zginaniu i porównaniu wyglądu pęknięć i wyruszeń powierzchni próbk, powstałych przy
określonym kącie ugięcia.