background image

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 ? 

background image

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. 

background image

-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 

background image

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.