8. Методы анализа состояния деталей при

определении причин отказа

8.1. Задачи металлофизического анализа деталей отказавшихся изделий

Исследования, исправленные на установление причин отказа деталей, всегда являются комплексными, требующими применения широкого круга самых современных методов металлофизического анализа.

Основными задачами таких исследований являются:

• определение степени совершенства конструкции и соблюдения ТУ на её изготовление и ремонт;

• определение характера повреждений или разрушений детали для выявления условий нагружения их вызвавших.

Содержание и объём работ в таких исследованиях зависят от назначения и конструктивных форм отказавшейся детали, марки её материала и условий эксплуатации изделия. Однако в любом случае в полной мере или частично они должны выявить соответствие техническим условиям качества материала, конструкции и качества изготовления детали и условий её нагружения.

Качество материала. Одной из основных характеристик, определяющих работоспособности детали, т.е. её сопротивляемость возникновению недопустимых деформаций, образованию трещин и их развитию, износу, неблагоприятному воздействию температуры и окружающей среды являются качество материала, определяемое, в свою очередь, его химическим составом, структурой и свойствами.

Любой материал характеризуется, прежде всего, своим химическим составом. Нередко даже незначительные отклонения в составе материала от технических условий приводят к весьма резкому изменению свойств, обусловливая тем самым пониженную сопротивляемость детали воздействию высоких температур, коррозионной среде и даже распространению трещин. Такие отклонения на практике могут иметь место не только из-за ошибок при изготовлении металла, но из-за нарушения технологии изготовления и ремонта детали (обезуглероживания или термообработке, наводороживания при проведении гальванических процессов, выгорания одних и внедрения других элементов при сварке), а также из-за неблагоприятных условий эксплуатации(выгорание легирующих элементов из поверхностных слоёв).

Структура сплава характеризуется её составляющими (зёрнами, их границами, фрагментами, вторичными фазами и др.). По форме, размерам, строению, цвету, взаимному расположению, количественному соотношению и другим причинам структурных составляющих можно установить тип сплава (твёрдый сплав, механическая смесь, химическое соединение); определить вид и режим термической обработки ( закалка, отпуск, отжиг) или при обработке давлением(штамповка, прокат, формовка), которым подвергалась деталь или её заготовка в процессе изготовления, отличить штампованную деталь от литой; судить о типе и степени завершения структурных превращений, имевших место в материале детали в процессе её эксплуатации.

Механические свойства материала (твёрдость, прочность, текучесть, выносливость, пластичность, вязкость и др.) являются важнейшими показателями качества. Несоответствие техническим условиям хотя бы одного из указанных показателей свидетельствует о некачественности материала.

Совершенство конструкции и качество изготовления деталей. Довольно часто причиной потери работоспособности детали являются конструктивные недостатки и производственно-технологические дефекты, которые без применения металлофизического анализа выявить, как правило, не представляется возможным.