Файл: Контроль качества продукции машиностроения учебное пособие..pdf

Повышение предела выносливости при окислительном и теп­ ловом взносах связано с образованием благоприятной шерохо­ ватости поверхности вследствие ликвидации рисок, надрезов и других концентраторов на поверхности изделия. Возможно, что повышение предела выносливости при этих видах износа также связано с дополнительным повышением остаточных на­ пряжений сжатия за счет диффузии кислорода в металл де­ формируемых при трении поверхностных слоев, вызывающей изменение химического состава и связанное с этим увеличение удельного объема металла.

При тепловом износе пластические деформации распрост­ раняются на большую глубину и вызывают большее упрочне­ ние, чем при окислительном.

Кроме этого, как при тепловом, так и при окислительном износах в значительной степени уничтожаются микронадрезы (небольшие риски, царапины, следы обработки и т. п.), что также оказывает влияние на повышение выносливости дета­ лей с этими видами износа.

Повреждения поверхности деталей, характерные для на­ чальной стадии теплового износа, не могут служить основа­ нием для отбраковки детали из условий усталостной прочно­ сти. Налипание и размазывание металла на поверхности без следов цветов побежалости, за счет интенсивной пластической деформации поверхностных слоев, приводят к значительному повышению предела выносливости.

Окислительный износ следует рассматривать как фактор, оказывающий положительное влияние на выносливость детали.

§32. Общая характеристика методов контроля

Впроизводстве высокое качество материалов и изготавли­ ваемых из них деталей обеспечивается путем точного выпол­ нения технологических процессов и их совершенствования. Одновременно с этим необходимо непрерывное совершенство­ вание методов контроля качества с целью не допустить в экс­ плуатацию дефектные детали, узлы, агрегаты и изделия в це­ лом.

Внастоящее время наиболее широко применяются следую­ щие методы контроля деталей:

контроль всех деталей нагружением; контроль отдельных деталей (или образцов) с их разруше­

нием; контроль всех (или нескольких из партии) деталей без раз­

рушения.

При контроле деталей нагружением применяются нагрузки, превышающие эксплуатационные, но меньшие чем разрушаю­

220

щие. Такому контролю (часто в совокупности с другими мето­ дами контроля) подвергаются обычно газовые баллоны, раз­ личные силовые цилиндры гидравлических и пневматических систем, стволы охотничьих ружей, многие детали транспорт­ ных и подъемных механизмов и др.

После контроля нагружением целесообразно проконтроли­ ровать деталь приемлемым для нее неразрушающим методом контроля, так как могли вскрыться или появиться трещины. Если эти трещины своевременно не обнаружить, то в дальней­ шем в процессе эксплуатации они могут явиться причиной усталостного разрушения детали.

Разрушающим испытаниям могут подвергаться образцы, заготовки, детали, узлы, машины в целом и системы машин. Разрушающие испытания позволяют получать показатели наз­ начения, надежности и технологичности продукции. Получение показателей надежности машин и их элементов методом раз­ рушающих испытаний является сложной задачей и рассматри­ вается в специальной литературе.

Многие показатели назначения и технологичности мате­ риалов, заготовок и деталей машин определяются стандартны­ ми методами разрушающих испытаний.

Оценка качества материалов основывается на знании их свойств. Показателями качества конструкционных материалов являются их механические свойства, определяемые при меха­ нических испытаниях. Механическими испытаниями выявляет­ ся способность металла сопротивляться деформации или де­ формироваться под действием нагрузки; определяются преде­ лы, до которых металл способен выдерживать внешние на­ грузки без разрушения.

Определение показателей механических свойств материа­ лов проводится с целью контроля качества материалов, приме­ няемых в производстве, контроля качества деталей на различ­ ных стадиях технологического процесса их изготовления.

Показатели механических свойств материалов зависят от конкретных условий, при которых они получены. В связи с этим применяются различные виды и методы механических испытаний металлов, позволяющие характеризовать их свой­ ства в различных условиях, по возможности близких к усло­ виям, в которых они эксплуатируются.

В зависимости от характера действующей на металл на­ грузки механические испытания подразделяются на следую­ щие: статические, динамические (ударные); испытания при~ повторно-переменном нагружении (испытания на выносли­ вость); кратковременные и длительные. В зависимости от тем­ пературы испытаний их подразделяют на испытания при низ­ ких, обычных и высоких температурах.

221

В отдельную группу выделяют технологические испытания: измерение твердости, определение пластичности и др. Иногда проводят натурные испытания механических свойств изделии на стендах, однако такие испытания трудоемкие и дорогостоя­ щие, им всегда предшествуют определения механических свойств материалов на образцах.

При разрушающих испытаниях детали подвергаются раз­ рушению под действием механических нагрузок или разреза­ ются, чтобы можно было исследовать деталь внутри. Чаще при разрушающих методах контроля испытаниям подвергается часть детали. Так, при испытаниях на растяжение образец вы­ резают из детали.

Естественно, что детали, которые в дальнейшем будут ис­ пользоваться в изделиях, не могут подвергаться контролю раз­ рушающими методами.

Преимущество разрушающих методов контроля заключает­ ся в том, что они дают возможность получить количественные характеристики. Правда, при каждом испытании получают обычно одну характеристику (например, предел выносливо­ сти, твердость и т. д.).

Для получения при разрушающем контроле достоверных данных о всей партии деталей необходимо, чтобы свойства контролируемых деталей не имели заметного различия. В про­ тивном случае результаты разрушающего контроля могут не соответствовать поведению деталей в эксплуатации.

При использовании разрушающих методов контроля невоз­ можно в партии отделить хорошие детали от бракованных. Если партия целиком бракуется по результатам разрушающего контроля, то в ней оказываются забракованными и хорошие детали. В этом случае, если стоимость хороших деталей в за ­ бракованной партии значительна, целесообразно провести сор­ тировку партии с помощью неразрушающих методов контроля.

Разрушающие методы контроля являются выборочным контролем. Но в настоящее время выборочный контроль ответ­ ственных деталей, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, не может гарантировать их эксплуатационную на­ дежность и поэтому является недостаточным. Надежные ре­ зультаты при контроле таких деталей, рассчитанных с мини­ мальным запасом прочности, могут быть получены лишь при сплошном контроле неразрушающими методами.

Методы контроля без разрушения или повреждения конт­ ролируемого объекта включают все методы определения или измерения свойств или характеристик материалов, деталей или изделий, которые не ухудшают их эксплуатационную надеж­ ность. К таким методам относятся не только те, которые при­ нято называть физическими методами контроля, но также и

222