Обробка кування та методи контролю кування

Поковки виготовляють шляхом деформування сталевих зливків або кувальних заготовок на деталі певної форми і розмірів під тиском ковальського молота або матриці. Процес кування включає нагрівання, деформацію та охолодження. Методи кування поділяються на кування, волочіння та прокатку. Кування - це коли зусилля кування прикладається до обох кінців заготовки, що призводить до деформації поперечного перерізу. Глибоке витягування означає застосування сили кування до зовнішнього кола заготовки для деформації заготовки. Портрет. Прокатка передбачає спочатку розсвердлювання та пробивання заготовки, а потім вставлення оправки для застосування тиску кування на зовнішнє коло. Розрізняють два види прокатки: поздовжнє деформування і поперечне деформування. Серед них грубе витягування в основному використовується для кувань торта, а довге витягування в основному використовується для поковок валів. Для поліпшення структурних властивостей поковок після кування необхідно проводити такі термічні обробки, як нормалізація, відпал або гарт і відпуск. Таким чином, існує два основних джерела дефектів при куванні зернових поковок: один викликаний дефектами злитка; інший викликаний дефектами самого злитка. Інший – це процес кування та усадочні порожнини, які є дефектами, що утворюються в головці відливки, коли тріщини охолоджуються та стискаються. Обсяг зрізаної головки недостатній і залишається. Частіше зустрічається в головках поковок валів. Він має більший об’єм, розташований у центрі перерізу, має більшу осьову розтяжку. Усадочні порожнини — це пори та порожнини, що утворюються при затвердінні та усадці зливка. Не усувається через недостатню деформацію в процесі кування. За своїм походженням або природою включення можна розділити на власні неметалічні включення, зовнішні неметалічні включення та металеві включення. Власні неметалічні включення — це продукти реакції розкислювачів, легуючих елементів тощо, що містяться в сталевих зливках і газах. Невеликі за розміром, вони часто плавають на розплаві і, нарешті, збираються в центрі та голові злитка.

Сторонні неметалічні включення - це вогнетривкі матеріали або домішки, які змішуються під час процесів плавки та розливу. Вони більші і тому часто зустрічаються змішаними в нижній частині злитка. Випадково випали неметалічні включення не мають певного місця розташування. Існує багато причин появи тріщин у поковках, наприклад, додавання більшої кількості сплавів і більших розмірів під час плавлення, дрібні частинки, які розбризкуються під час заливки, або потрапляння різнорідних металів у металеві включення. Залежно від причини утворення тріщини можна умовно розділити на такі категорії:

Тріщини, утворені внаслідок розширення металургійних дефектів (таких як залишки усадочних порожнин) під час процесу кування. Тріщини, що утворилися під час термічної обробки через неправильний процес кування (наприклад, занадто висока температура нагрівання, занадто висока швидкість нагрівання, нерівномірна деформація, надмірна деформація, швидкість охолодження). Якщо під час загартування температура нагріву буде високою, структура поковки буде грубою і під час загартування легко з’являться тріщини. З’являються тріщини; тріщини, викликані неправильним охолодженням, несвоєчасним або неправильним відпуском, і тріщини, викликані залишковою напругою всередині поковки. Дефект, спричинений виступаючою частиною розплавленого заліза, яка згинається та впроваджується в поверхню поковки, називається складчастістю, яка здебільшого виникає в поковках. Внутрішні закруглені та гострі кути. Оксидний шар на складеній поверхні може перешкоджати металевим з’єднанням у цій частині. Невеликі тріщини в кованій сталі, спричинені присутністю водню, називають білими плямами. Білі плями мають великий вплив на механічні властивості сталі. Коли площина білої плями напружена у вертикальному напрямку, це призведе до раптового зламання сталевої частини. Тому в сталі неприпустимі білі плями. Білі плями здебільшого з’являються у високовуглецевій, мартенситній та бейнітній сталі. У стернітних та низьковуглецевих феритних сталях зазвичай білі плями не з’являються. Характеристики дефектів кування пов'язані з процесом їх утворення. Структура ливарного дефекту подовжується вздовж напрямку простягання металу в процесі кування, і отриману волокнисту структуру зазвичай називають лініями струму металу. Напрямок ліній течії металу зазвичай представляє основний напрямок розтягування металу під час процесу кування. На додаток до тріщин, більшість дефектів у поковках, особливо спричинених ливарними дефектами, мають тенденцію слідувати за напрямком ліній течії металу. Напрямлений розподіл, що є однією з важливих характеристик дефектів кування.

Поковки можна перевіряти контактним методом або методом занурення у воду. З розвитком комп’ютерних технологій і поглибленням розуміння людей характеристик методу занурення у воду, таких як легке автоматичне виявлення, менший рівень людського фактору та висока надійність виявлення, метод занурення у воду використовується для важливих поковок, які вимагають високої роздільної здатності, високої чутливості і високонадійне виявлення. Все частіше використовується для тестування. Структура ковки дуже тонка, і результуючі ефекти ослаблення звукової хвилі та розсіювання також відносно невеликі. Таким чином, іноді вищі частоти виявлення (наприклад, вище 10 МГц) можуть бути застосовані до поковок, щоб відповідати вимогам виявлення високої роздільної здатності та досягти виявлення меншого розміру. Мета виявлення дефектів.
Внаслідок деформації кування дефекти в поковках зазвичай мають певну спрямованість. Зазвичай розподіл і напрямок металургійних дефектів пов'язані з напрямком ліній течії кування. Тому, щоб отримати найкращий ефект виявлення, вибір поверхні падіння та напрямок звукового променя під час перевірки кування повинен враховувати процес деформації та обтічний напрямок кування, а напрямок ультразвукового променя має бути перпендикулярним до кування. Напрямок ліній потоку кування повинен бути максимально послідовним. Візьмемо, наприклад, штамповані поковки. Лінії струму деформації штампу паралельні зовнішній поверхні. Тому під час огляду, як правило, вимагається, щоб напрямок ультразвукового променя був перпендикулярний до зовнішньої поверхні. Розгортка повинна відповідати формі зовнішньої поверхні. Зазвичай потрібне занурення у воду. У критичних компонентах із підвищеними вимогами до безпеки часто використовуються поковки із зондами методу або водяної сорочки. Тому їх поверхні та форми зазвичай потрібно обробити, щоб гарантувати, що поковки мають гладку звукову поверхню, щоб задовольнити потреби високочутливого виявлення, одночасно роблячи їх зовнішній вигляд якомога ближчим до часу. Ультразвукове виявлення перековки. В принципі, це слід проводити після термічної обробки та перед фінішними процесами, такими як штампування та нарізка канавок. Тому що комплекс

такі форми, як отвори, канавки, сходинки тощо, утворять зони, яких ультразвуковий промінь не може досягти, збільшуючи сліпі зони виявлення, і в той же час інтерференційні хвилі без дефектів, викликані формою, можуть впливати на виявлення та ідентифікацію дефектів. . Перевірка після термообробки може допомогти виявити дефекти, що утворилися під час процесу термічної обробки, наприклад тріщини під час термічної обробки.

Зазвичай використовувані технології для ультразвукового контролю поковок включають: виявлення прямого падіння поздовжньої хвилі, виявлення похилого падіння поздовжньої хвилі, виявлення поперечної хвилі тощо. Оскільки форма поковки може бути складною, іноді, щоб знайти дефекти в різних напрямках, необхідно необхідно одночасно проводити перевірки поздовжньою і поперечною хвилею однієї поковки. Серед них виявлення прямого падіння поздовжньої хвилі є основним методом виявлення.

Стандартний діапазон дефектоскопії ультразвукового дефектоскопа серії BSN900 становить 2.5-10000 мм (поздовжня хвиля для сталі). Якщо є особливі потреби, максимальний діапазон дефектоскопії, який можна забезпечити, становить 2.5-280000 мм.