Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Трещины — наиболее опасный, недопустимый вид производственного брака, ведущий к разрушению сварного соединения при статических и особенно динамических нагрузках. По направлению относительно оси шва трещины делят на продольные и поперечные, по размерам — на микродефекты, видимые только под микроскопом, и макродефекты, обнаруживаемые невооруженным глазом. По расположению в сварном соединении различают:
1. Трещины в наплавленном металле: продольные и поперечные. Первые чаще всего начинаются в кратере шва и распространяются вдоль, его оси, вторые встречаются реже, в различных местах.
2. Трещины в зоне термического влияния, обычно мелкие, разным образом ориентированные, наблюдаемые, как правило, при сварке закаливающихся сталей.
3. Трещины, пересекающие как наплавленный металл, так и зону термического влияния шва (чаще всего — поперечные, крупного размера).
4. Трещины разного вида в местах сосредоточения нескольких сварных швов.
Дефекты бывают наружные или внутренние, залегающие на разной глубине; основные причины их возникновения следующие: 1. Температурные напряжения в основном металле, вызывающие появление деформаций и короблений сварной конструкции. 2. Усадочные напряжения в наплавленном металле во время его остывания при формировании шва.
Перечисленные два фактора ведут к появлению двухосного напряженного состояния из-за собственной жесткости свариваемых элементов и жесткости их закрепления при сборке. Поперечные напряжения, превышающие предел прочности металла, вызывают продольные трещины, продольные напряжения — поперечные. Эти напряжения тем выше, чем больше разность коэффициентов линейного расширения основного и наплавленного металла, а также чем больше объем последнего.
3. Структурные напряжения в зоне термического влияния шва при сварке закаливающихся сталей. Образование закалочной структуры мартенситного типа сопровождается объемным расширением металла, встречающим сопротивление смежных незакаленных участков. Возникающие при этом скалывающие напряжения способствуют образованию мелких трещин. Появление микротрещин объясняют также напряжениями, возникающими вследствие ограничения свободного выделения водорода из отдельных участков распадающегося переохлажденного аустенита, окруженных мартенситной структурой, во время остывания шва.
4. Повышенное содержание и характер распределения серы в металле. При содержании серы свыше 0,04% или при ее местных концентрациях возникают «горячие» трещины в интервале температур 700—1000°. Это объясняется тем, что сера образует с железом соединение FeS и двойной эвтектический сплав Fe—FeS (содержащий 84,6% FeS) с температурой плавления 985°, который в виде пленок или включений распределяется между зернами феррита. При нагревании пленки размягчаются, ослабляя связь между зернами металла, что приводит к разрушению шва под действием минимальных температурных и усадочных напряжений.
5. Сварка при низкой температуре (ниже 0°С) вследствие снижения пластичности металла.
6. Повышенное содержание фосфора в стали (свыше 0,04%), образующего хрупкие прослойки и включения фосфидов (Fe3P), ведущие к «холодным» трещинам.
7. Различные коэффициенты линейного расширения основного и наплавленного металла.
8. Неправильная технология сварки.
9. Наличие дефектов сварки (пор, шлаковых включений, непроваров, подрезов и др.), вызывающих местные концентрации напряжений, вследствие изменения направления силовых потоков, и являющихся очагами появления трещин.
10. Сосредоточение нескольких швов на небольшом участке сварного соединения, приводящее к появлению местных повышенных напряжений в результате наложения напряжений отдельных швов.
Меры борьбы с трещинообразованием: 1) применение качественных электродов, дающих пластичный металл с коэффициентом расширения, близким к коэффициенту расширения основного металла; 2) сборка в приспособлениях и кондукторах взамен сборки на прихватках; 3) секционный порядок заварки длинных швов (обратноступенчатый и др.); 4) сварка больших сечений многослойными швами, выполненными способами: «горкой» или «каскадным»; 5) применение прерывистых швов вместо сплошных; 6) предварительный подогрев изделия при сварке закаливающихся сталей до 200—300° (температура подогрева должна быть тем больше, чем больше склонна сталь к закалке); 7) низкотемпературный отжиг изделия в специальных печах для снятия остаточных напряжений (или другие способы термообработки
всего изделия).
Трещины выявляют путем внешнего осмотра швов, магнитных методов контроля, рентгеновского просвечивания, гидравлических испытаний и др.
При исправлении этого дефекта концы трещин засверливают; дефектное место вырубают, разделывают как кромки стыкового шва и заваривают.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
