В отливках из СЧ 18 могут быть различные дефекты: усадочные, поверхностные, включения, разрывы сплошности металла, приливы, искажение формы и размеров, несоответствие свойств, структуры и состава.

Усадочные дефекты — концентрированные раковины, макро- и микропористость, утяжины — являются следствием изменения размеров,

Рисунок 1.2 – Схема микроструктуры Ф + П + Гпл

а значит и объема, то есть так называемая усадка металла в процессе затвердевания.

К поверхностным дефектам относятся нагар (слой формовочного материала на поверхности), складчатость, сетевидная пористость (вытянутые раковины с гладкими стенками).

К включениям относятся шлаковые включения — неметаллические включения, наличие в отливках частиц чугуна, отличающихся от основного металла, черные пятна — неметаллические включения, преимущественно на горизонтальных плоскостях и верхних частях отливки[6].

К разрывам сплошности металла относятся, горячие, холодные, термические трещины из-за разницы в температурах различных частей отливки при быстром охлаждении после выбивки.

К приливам относятся залив, подутость, обвал, подрыв, обжим, задир.

Искажение формы и размеров происходит при недоливе. Коробление (искажение) из-за возникновения в отливке значительных напряжений при охлаждении.

Перекос из-за неточной сборки модельного комплекса.

Отбел — образование структуры белого чугуна из-за повышенного содержания C и Si[6].

1.4 Выбор оборудования и технологической оснастки для проведения термической обработки.

Для выбивки отливки из опок и стержней из отливок применяется установка, состоящая из четырех или шести решеток модели 428С, устанавливаемых на общей фундаментной раме.

Очистка отливок дробью основана на абразивном и скалывающем действии потока дроби на поверхностный слой отливки, покрытой корочкой пригара и окалины. Применяют дробеструйную очистку. Для дробеструйной очистки применяются дробеструйные аппараты модели 234М, в которых дробь с помощью сжатого воздуха направляется на очищенную отливку со скоростью до 20 .80 м/с[6].

При дробеструйной очистке дробь на очищенную отливку подается с помощью дробеметного аппарата (модели 2М 392), имеющего вращающееся рабочее колесо с лопатками, на которые дробь попадает с помощью распределительного колеса.

Обрубка отливок производится с помощью воздушно-дуговой резки или пневматическими рубильными молотками.

Зачистка отливок проводится на шлифовальных кругах.

После зачистки отливка поступает в печь толкательного типа ст 3. – 6.48.4/7 — электропечь сопротивления непрерывного действия с максимальной температурой 750°С[11].

Картеры загружаются на поддоны, которые передвигаются внутри печи посредством толкателя, действующего от электродвигателя, гидравлического или пневматического механизма. Толкатели печей приводятся в действие кнопочным управлением у загрузочного конца печи через определенный интервал времени, который рассчитывается из общего времени пребывания деталей в печи[12].

Для загрузки и выгрузки печей и для перемещения обрабатываемых деталей по технологическому циклу применяется в термических цехах различные подъемно-транспортные средства — ручные и электрические тали и поворотные консольные краны.

Температуру в печах (свыше 500°С) измеряют термоэлектрическим способом. Этот способ основан на явлении возникновения электродвижущей силы в месте соединения двух проводников из различных металлов или сплавов, составляющих термопару. Величина электродвижущей силы зависит от материала термоэлектродов, от температуры горячего спая термопары (рабочий конец) и холодного спая — свободных концов термопары, которые присоединяются к милливольтметру. Термопара и милливольтметр составляют прибор — пирометр. В печи для отжига — термопара хромель-копелевая ТХК-040Т (до 600°С)[12].

Обеспечение высокого качества отливок требует строгой системы контроля как исходных материалов и всего технологического процесса, так и получаемых отливок. Контроль качества термически обработанных деталей осуществляется как во время изготовления детали, так и после окончания всех операций. Контролируется качество структур, твердость, механические свойства по образцам или по выборочным деталям. Твердость определяется сопротивлением испытуемого образца вдавливанию в него закаленного стального шарика на приборе Бринелля. Металлографический контроль проводят методом макро- (анализ структуры излома невооруженным глазом: трещины, газовые пузыри, ликвацию и т. п.) или микроанализа (анализ структуры с помощью оптического или электронного микроскопа)[11].

Разработаны косвенные методы определения механических свойств и микроструктуры, основанные на применении ультразвука и электромагнитных колебаний.

Поверхностные дефекты на чугунных отливках наиболее удобно выявлять капиллярными методами. Сущность метода заключается в заполнении мелких невидимых невооруженным глазом дефектов, окрашенными или люминесцирующими жидкостями с последующим удалением этих жидкостей с поверхности детали и нанесением проявительного слоя специальной краски или порошка, который экстрагирует оставшуюся в полости дефекта жидкость и вызывает контрастное выкрашивание поверхности[6].

Внутренние дефекты в отливке выявляются либо методами проникающей радиации, либо акустическими методами[6].

1.5 Охрана труда в термических цехах

Оборудование термических цехов должно располагаться в соответствии с общим направлением основного грузопотока. Расстояние между оборудованием и стенами цеха должно быть не менее 1 м.

В таблице 1.4приводятся допустимые расстояния между различными видами оборудования. Такие виды оборудования, при работе с которыми происходят вредные выделения (дробеструйные аппараты, травильные установки, установки для приготовления твердого карбюризатора, а также опасные в пожарном отношении установки), должны быть установлены в помещениях, изолированных от печных пролетов [13].

Таблица 1.4 – Рекомендуемое расстояние между видами оборудования