Universitatea Politehnica Bucuresti

Facultatea IMST

Master ECMP

Defecte Intalnite la Piesele Obtinute prin Turnarea sub presiune

Balae Georgiana-Roxana, anul II

2014/2015

Calitatea pieselor turnate depinde de un foarte mare numar de factori, cum sunt: calitatea materialelor de formare, modul lor de preparare si conservare, calitatea formarii, precizia dimensionala a garniturilor de model, a formelor metalice sau matritelor, calitatea si intretinerea utilajului de formare, modul de asamblare pentru turnare, modul de elaborare a materialului metalic, compozitia si temperatura de turnare, viteza de umplere a formei, conducerea procesului de solidificare si racire, dezbaterea formelor si curatirea pieselor turnate.

O deficienta la oricare dintre acesti factori sau la mai multi din ei, duce la aparitia unor piese care nu indeplinesc una sau mai multe din conditiile de livrare.

Desi conventionala, prin notiunea de defect al piesei, turnate se intelege orice abatere de la forma, dimensiuni, masa, aspect exterior, compactitate, structura, compozitie chimica sau proprietati mecanice si fizice prescrise in standardele respective, normative tehnice sau conditii tehnice contractuale. In funcţie de standardele considerate, de normativele tehnice sau de conditiile tehnice contractuale acelasi defect al piesei turnate poate constitui in unele cazuri un defect admisibil sau remaniabil, iar in alte cazuri un defect inadmisibil.

Pe baza acestor elemente, defectele pieselor turnate se pot imparti, conform STAS 782-79, in functie de importanta lor, in trei grupe:

- defecte admisibile, fara remanieri; - defecte admisibile, cu remanieri;- defecte inadmisibile.

Grupa intii cuprinde defectele de turnare care nu influenteaza in nici un fel calitatea si functionalitatea piesei turnate. Pentru imbunatatirea aspectului comercial al acestei grupe de defecte ele se inlătura aparent prin acoperirea cu chituri si vopsele.

Grupa a doua cuprinde acele defecte care influenteaza defavorabil functionalitatea piesei. Aceste defecte se pot inlatura prin remanierea pieselor utilizind diferite procedee (mecanice, metalurgice, chimice sau speciale) in asa fel incat piesele turnate sa corespunda integral conditiilor tehnice prevazute in standarde, documentatii tehnice, norme interne sau caiete de sarcini.

Grupa a treia cuprinde defectele inadmisibile, care conduc la o functionare defectuoasa a piesei.

Defectele pieselor turnate sunt consecinte fie ale unei cauze unice, fie ale unor actiuni reciproce de cauze foarte complexe, fiecare din acestea fiind, la randul lor, functie de un mare numar de variabile specifice; doua defecte cu un aspect exterior cu totul deosebit pot avea una sau mai multe cauze comune.

Din aceste cauze, prezentam o clasificare morfologica si nu o clasificare bazata pe cauzele defectelor.

Obtinerea unor piese turnate de calitate superioara, cu defecte minime, este conditionata de intocmirea unei tehnologii de fabricatie cat mai corecta, insotita de cea mai severa disciplina tehnologica.

Tehnologia de fabricatie nu constituie un sistem unic si limitat; ea se perfectioneaza continuu in cursul desfasurarii procesului de productie, cu tendinta permanenta de a obtine produse de calitate optima.

Un acelasi tip de defect poate fi generat de mai multi factori, dupa cum un singur factor,denumit factor de productie, poate genera o serie intreaga de defecte.

Din aceasta cauza prevenirea defectelor pieselor turnate trebuie sa fie o actiune organizatorica pe plan general si in principiu consta in a asigura:- proiectarea corecta a tehnologiei pieselor turnate;- pregatirea corecta a tehnologiei procesului de fabricatie;- o disciplina tehnologica severa; controlul interoperatii;- analiza metodica a defectelor pieselor turnate.

De asemenea, este necesar sa se tina seama si de starea utilajului de productie si a dispozitivelor de formare (modele, placi de model, cutii de miez etc.), care trebuie sa asigure odesfasurare corecta a procesului de fabricatie.

Stabilitatea proceselor elementare ale complexului de fabricatie se asigura prin crearea unei documentatii ample, constituite din fise si instructiuni tehnologice, precum si din norme tehnice de lucru.

În conformitate cu SR ISO 8520, pentru imperfectiunile si defectele pieselor se utilizeaza urmatoarele definitii:

Imperfectiunea reprezinta orice abatere (de continuitate, de forma, masa, dimensiuni, structura sau proprietati prescrise în standardele, normele sau conditiile tehnice de receptie) de la piesa ideala; imperfectiunile pot fi acceptabile sau neacceptabile.

Defectul reprezinta o imperfectiune neacceptabila.Sistemul folosit pentru clasificarea imperfectiunilor pieselor turnate se bazeaza

pedescrierea fizica a fiecarei imperfectiuni, fiind folosite numai criteriile formei,aspectului, localizarii si dimensiunilor acestora.

Tipuri de defecte ale pieselor turnate :

1. Umplere incompleta DT11 : Configuratie incompleta a piesei turnate ca urmare a umplerii partiale cu metal a cavitatii formei.

Cauze :- Fluiditate scazuta a metalului lichidla turnare;- Cantitate insuficienta de metal in oala de turnare;- Scurgerea materialului din cavitateaformei in timpul turnarii;- Constructia gresita a piesei sau aretelei de turnare;- Presiunea metalostatica insuficientain reteaua de turnare;

2. Dezaxare DT12 : Deplasarea unei parti a piesei turnate in raport cu cealalta parte a ei (fete in scara).

Cauze :- Inchiderea defectuoasa a cutiei demiez sau lipirea gresita a jumatatilorde miez;- Jocuri prea mari intre marci;- Inchiderea formelor cu ghidaje cujocuri prea mari;- Deplasarea semiformelor in timpulturnarii;- Suprapunerea incorecta a partilor demodel;

3. Bavura DT13 :Surplusul de metal informa de lama, cucontur si marimevariabila, care s-aformat in dreptulplanului de separatie aformei sau de-alungulmarcilor miezurilor.

Cauze : - Contact insuficient intre rame inplanul de separatie;- Joc prea mare intre marci;- Ridicarea formei in timpul turnarii;- Presarea exagerata a marginilor cavitatii formei;

4. Umflatura DT14: Ingrosare locala pe piesa turnata, rezultata din cedarea formei sub presiunea metalostatica sau spalarea peretilor formei de catre metalul turnat

Cauze:-Rezistenta mecanica insuficienta a amestecurilor de formare folosite;-Amestec preparat neomogen si insuficient indesat;-Presiune metalostatica mare a metalului lichid in forma;-Reteaua de turnare gresit conceputa siamplasata;

5. Deformare DT15 : Modificarea configuratiei piesei turnate in timpul solidificarii, sub influenta tensiunilor din piesa turnata, din cauza rigiditatii necorespunzatoare a formei, a modelului deformat, a unor eforturimecanice, atratamentului termic, etc.

Cauze : -Tensiuni termice mari in piese cupereti diferiti care nu duc la crapaturi;-Peretii formei insuficient de indesati;miezuri lungi, nesprijinite pe suporti;-Asezarea gresita a pieselor in cuptoarele de tratament termic;-Solicitari mecanice exagerate la curatire;-Model deformat;

6. Deteriorare mecanica DT16 : Defect de configuratie sau de dimensiuni al piesei turnate, aparut in timpul dezbaterii, detasarii retelei de turnare, curatirii, redresarii sau transportului.

Cauze :-Detasarea incorecta a maselotei sauretelei de turnare;-Dezbaterea manuala brutala a pieselor turnate;-Ruperea din corpul piesei a uneiportiuni datorita unui tratament termic violent (calire);

7. Dimensiuni necorespunzatoare DT17 : Abatere dimensionala apiesei turnate fata decotele desenului deturnare;

Cauze :-Executia gresita a modelului sau acutiei de miez;-Coeficient de contractienecorespunzator ales;-Tehnologia gresita de extragere amodelului din forma;-Uzura mare a modelelor sau a cutieide miez;

8. Aderenta (chimica, mecanica sau chimico-mecanica) DT21 : Suprafata rugoasa grosolana a piesei turnate ca urmare a patrunderii metalului sau a oxizilor metalici intre grauntii materialului de formare, cu care pot reactiona dand compusi chimici.

Cauze : -Refractaritate scazuta a amesteculuide formare sau temperatura de turnare ridicata;-Reactie chimica intre oxizii de fier simangan cu silicea;-Granulatia grosolana a amesteculuide formare in raport cu fluiditatea metalului ce se toarna;

9. Repriza DT22 : Rost superficial saustrapuns in corpulpiesei turnate, cumarginile rotunjiteprovocat de nesudareaa doi curenti de metalcare se intalnesc incavitatea formei.

Cauze : -Temperatura de turnare a metaluluiprea joasa;-Fluiditate insuficienta a metalului;-Subdimensionarea retelei de turnare;-Turnarea intrerupta a metalului in forma;

10. Crusta DT23: Placa metalica pe peretii piesei turnate,despartita total saupartial de suprafatapiesei turnate printr-unstrat de amestec deformare. Sub crustapiesa nu prezinta deobicei alte defecte.

Cauze : -Incalzire locala, rapida si superficialaa amestecului de formare in timpul turnarii;-Indesare prea puternica si mai alesneuniforma a amestecului de formare;-Permeabilitate insuficienta a amestecului indesat in forma;-Dilatarea mare a componetei granulare;

11. Excrescenta DT24: Proeminenta dedimensiuni diferite pesuprafata piesei turnate,formata din metal cuintercalatii sauincluziuni de materialde formare provenitedin distrugerea locala aformei.

Cauze : -Indesarea formei sau miezuluinecorespunzatoare;-Plasarea gresita a ataculuialimentatorului;

12. Creasta DT25 : Surplus de metal subforma de nervura(placa) mai mult saumai putin proeminenta,cu suprafete neregulatepe suprafata pieseiturnate, ca urmare apatrunderii metalului infisurile formei saumiezurilor.

Cauze : - Uscare prea brusca a formei simiezurilor;- Extragerea incorecta a modelului dinforma sau a miezului din cutia de miez;

13. Picatura DT26 : Proeminenta in forma de picatura pe suprafata pieselor turnate. In cazul aliajelor staniuplumb, este cauzata delicutia unor componentiin timpul solidificarii.Licuatia reprezinta separarea a doi componenti de compozitie diferita datorita amestecarii partiale sau totale a acestora, din care cauza se depun in doua straturi. Din acestea fac parte si produsele de licuatie in forma de picaturi separate din masa topita, in majoritatea cazurilor in interiorul retasurilor sau a sulfurilor. Se deosebesc de defectul DT 54 (picatura rece), prin aceea ca sunt stans legate de corpulpiesei.

Cauze :- Producerea licutiei in cazul turnarii metalelor neferoase;- Turnarea neingrijita;- Degazare insuficienta a aliajelor neferoase;

14. Arsura DT27: Strat de metal oxidat pesuprafata piesei turnate,mai mult sau mai putinaderent, rezultat intimpul tratamentuluitermic.

Cauze : - Incalzire la temperaturi ridicate, timpindelungat si in atmosfera oxidanta;- Defect caracteristic otelului sifontelor maleabile, daca acestea sunt tratate in cuptoare fara atmosfera controlata;

15. Rugozitate necorespunzatoare DT292 : Suprafata zgrunturoasaa piesei turnate

Cauze: -Granulatie prea mare a nisipului sau fluiditate prea ridicata a metalului turnat;-Presiune metalostatica foarte mare;-Indesare insuficienta a formei;

16. Adancitura, urma de lovitura, deteriorare DT28 : Deteriorarea suprafetei piesei turnate in timpul operatiilor mecanice, (ex. la dezbaterea din forma), indepartarea maselotelor si a retelei de turnare, la transportetc. Se intalneste deobicei la piesele dinaliaje moi, a carorcalitate a suprafetei esteprecizata in conditiiletehnice.

Cauze : - Dezbatere necorespunzatoare (izbire cu barosul in piesele calde sau cu pereti subtiri);- Curatirea de nisip prin izbire cubarosul atat pentru indepartarea nisipului de formare cat si a miezurilor;

17. Carie DT291 : Canal vermicular cumargini neregulate,umplut uneori cu nisipplasat pe peretii pieseiturnate.

Cauze:-Generare locala a unei cantitati maride gaze care neputand trece prin masa de amestec de formare, isi face drum printre peretii formei si ai piesei turnate in curs de solidificare;

18. Cuta DT293: Adancituri sub formade val (santulet)localizate pe suprafata piesei turnate.

Cauze :- Dilatare necorespunzatoare a suprafetei formei. Se denumesc si cozi de sobolan;

19. Fagure DT 294: Adancituri concentratepe suprafata pieseiturnate, de forme maimult sau mai putinregulate cu contururipoligonale.

Cauze : - Gaze dezvoltate de aliajesupraincalzite si supraoxidate, in special la otelul manganos austenitic;- Reteaua de turnarenecorespunzatoare;

20. Crapatura la cald DT31: Discontinuitateintercristalina in peretiipiesei turnate, aparutala temperaturi ridicate.Crapatura are o formaneregulata, cu marginizdrentuite si suprafeteoxidate. Uneoricristalele dendriticesunt bine dezvoltate.Aici se clasifica sicrapaturile aparute latratament termic.

Cauze : - Franarea mecanica a contractiei,uneori combinata cu franarea termica.- Contractia metalului, fluiditatea,cristalizarea primara, retasurile influenteaza forma crapaturilor la cald.- De asemenea, temperatura si vitezade turnare a metalului, dimensiunile si pozitia retelei de turnare si lipsa decompresibilitate a formei;- Tratament termic necorespunzator.

21. Crapatura la rece DT32 : Discontinuitateintercristalina in peretiipiesei turnate, aparutala temperaturi joase.Crapatura are o formaregulata si marginicontinue, taioase.Suprafete neoxidateprezentand uneori oslaba coloratie derevenire. Din acesteafac parte si crapaturileaparute la taiereaoxiacetilenica aretelelor de turnare,maselotelor etc., lapiesele turnate din otelnealiat.

Cauze :- Tensiuni termice mari datoritadiferentei de grosime a peretilor combinate adesea cu tensiuni decontractie;- Socuri sau solicitari mecanice mariaplicate pieselor turnate in procesul de curatire, inainte de detensionare;

22. Suflura DT41 : Gol deschis (suflura exterioara) sau inchis (suflura interioara) in corpul piesei turnate, care in majoritatea cazurilor are forma rotunjita (sferica sau alungita) si suprafete netede, curate de culoare argintie; rareorisunt oxidate sauprezinta culori derevenire. Apar izolatsau in grup.

Cauze: -Includere de hidrogen in metalul lichid in timpul topirii;-Dezoxidare insuficienta a metalelor in timpul elaborarii;-Antrenarea aerului la turnare datoritaretelei de alimentare incorecte;-Umiditate exagerata a amestecurilor de formare crude sau reparatii incorecte;-Carbonati in amestecurile de formare;-Suporti de miez murdari

23. Sita (sufluri aciculare) DT42 : Goluri mici alungite cusuprafata netedaorientate perpendicularpe suprafata piesei siamplasate la oadancime de 2-3mmsub aceasta. Dupatratamentul termic al piesei, aceste goluri sunt descoperite, luand aspectul unei site.

Cauze: - Folosirea repetata a deseurilor proprii, imbogatite in hidrogen;- Incarcaturi umede in cuptoare;- Elaborarea incorecta a metalului;- Pregatirea incorecta a jgheabului si oalelor de turnare;- Uscarea insuficienta a formelor si miezurilor sau umiditatea exagerata a formelor crude;

24. Retasura DT43: Gol deschis sau inchisin corpul piesei turnatecu suprafata rugoasasau macrocristalina, deobicei oxidata, care seformeaza in piesaturnata sub influentacontractiei in timpulsolidificarii. Uneori retasura apare ca o adancitura pe suprafata piesei turnate (retasuraexterioara).

Cauze: - Contractia mare a aliajului inperioada de solidificare;- Temperatura ridicata la turnareametalului;

- Constructie necorespunzatoare apiesei;- Maselotaj incorect aplicat si retele deturnare gresit dimensionate si aplicate

25. Microretasura si porozitate DT44 DT45 : Acumularea locala degoluri mici, uneorimicroscopice,concentrate sub formade zone afanate incorpul piesei.

Cauze : - Solidificarea simultana provoaca deobicei microretasuri in nodurile termice;- Aliaje cu interval mare desolidificare;- Temperatura inalta de turnare;

26. Microsuflura DT46: Goluri punctiformemici repartizateneregulat in peretiipiesei turnate; suntcaracteristice aliajelorde aluminiu.

Cauze :- Insuficienta rafinare a aliajelor in timpul elaborarii;- Folosirea de blocuri de aluminiu cusuprafata oxidata;

27. Incluziunede zgura DT51:Gol deschis sau inchisin corpul piesei turnateumplut total sau partialcu zgura.

Cauze: - Neindepartarea corecta a zgurei dinoalele cu turnarea prin cioc;- Detasarea de material refractar dincaptusala oalei;- Retea de turnare incorecta;

28. Incluziune de amestec de formare DT52: Gol deschis sau inchis, umplut total sau partial cu material de formare, material ceramic, grafit, etc.

Cauze : - Cavitatea formei necuratata deimpuritati dupa asamblarea miezurilor;

- Metoda de turnare incorecta;

29. Incluziune nemetalica DT53: Particula nemetalica microscopica, inclusa in corpul piesei turnate, formata in timpul elaborarii sau turnarii metalului.

Cauze:- Conducerea incorecta a procesului deelaborare;- Turnarea neingrijita;

30. Picatura rece DT54: Strop de metal de forma rotunjita, amplasat de obicei intro suflura deschisa sau inchisa.

Cauze : - Solidificarea intarziata a eutecticuluifosforos din restul topiturii presata (impinsa) intr-o suflura.

31. Incluziune metalica DT55: Particula metalica straina inclusa in corpul piesei turnate, care sedeosebeste bine demetalul piesei

Cauze: - Executarea neglijenta a operatiei deformare;- Amplasarea excentrica a armaturilormiezurilor (armaturi iesite din miez);

32. Necorespondenta marimii grauntelui DT62: Abateri fata de marimea grauntelui, prescrisa de standardesau conditii tehnice,referitor la structurapiesei turnate.Cauze :

- Elaborarea si turnarea incorecta aaliajelor;- Tratament termic necorespunzator;

33. Licutia DT61: Separarea a doi componenti de compozitie diferita datorita neamestecarii totale sau partiale aacestora, din care cauza se depun in doua straturi.

Cauze: - Temperatura scazuta de turnare sisolidificare lenta;- Elaborare necorespunzatoare ametalului;

34. Zona dura DT63: Prezenta pe suprafata sau pe peretii piesei turnate a unor zone continand constituenti metalografici mai duri decat cei care formeaza metalul de baza, din care cauza nu se poate prelucra usor prin aschiere, de ex. la fonta cenusie, existenta cementitei libere (albire).

Cauze :- Segragatie inversa;- Racitori gresit aplicati;- Modificatori folositi in cantitatinecorespunzatoare;- Viteza prea mare de racire in raportcu compozitia chimica ( la fonte);

35. Segregatie DT64 : Acumulare in interiorul piesei turnate a elementelor separate sau combinatiilor chimice in urma cristalizarii selective in timpul solidificarii.

Cauze:- Neuniformitatea peretilor pieseiturnate;- Continutul mare de elemente cutendinta de segregatie (P, S si C la aliaje feroase si Mn la aliaje de aluminiu;- Conducerea gresita a procesului deelaborare - turnare;

36. Neconcordanta structurii DT65: Abaterea cantitatii, marimii si formei constituentilor structurali de la prevederile standardelor, normelor sau ale conditiilor tehnice.

Cauze :- Compozitie chimica a aliajuluinecorespunzatoare;- Elaborarea metalului incorecta;- Conditii de cristalizare a metalului informa necorespunzatoare;- Tratament termic gresit aplicat;

37. Neconcordanta compozitiei chimice DT67: Abateri la compozitia chimica a piesei turnatefata de prevederilestandardelor, normelorsau conditiilor tehnice.

Cauze:- Conducerea gresita a procesului deelaborare a sarjei;- Dozarea gresita a incarcaturii;- Patrunderea de elemente straine in sarja;

38. Neconcordanta proprietatilor mecanice DT68: Abateri la proprietatile mecanice ale pieseiturnate fata deprevederilestandardelor, normelorsau conditiilor tehnice.

Cauze: - Nerespectarea compozitiei chimice aaliajului;- Elaborarea gresita a sarjei;- Solidificarea necorespunzatoare ametalului in forma;- Tratament termic gresit aplicat;- Modificarea incorecta a aliajului;

39. Strat decarburat DT66: Decarburarea superficiala a piesei turnate pe o adancime variabila.

Cauze:- Reactia chimica intre materialulformei si metalul turnat;

40. Neconcordanta proprietatilor fizice DT73: Abateri la proprietatile fizice ale piesei turnate fata de prevederilestandardelor, normelor sau conditiilor tehnice.

Cauze:-Nerespectarea compozitiei chimice aaliajului;-Elaborarea gresita a sarjei;-Solidificarea necorespunzatoare ametalului in forma;-Tratament termic gresit aplicat;-Modificarea incorecta a aliajului;

41. Cicatrice in lungime: lipsa de material, de tip linear, situate in planul de separatie al unui miez sau de o parte mobila a cochilei.

Cauze : - uzura cochila in zona de culisare a portmiezurilor - jocuri mari ( > 0,1mm ) intre port miez si cochila - infiltratii aliaj intre portmiez si cochila - bavura ramasa intre portmiez si cochila peste care s-a facut urmatoarea injectie - bavura nu este inglobata in piesa - piesa apare cu lipsa material in zona respectiva - deschiderea portmiezului in timpul injectiei - pinten portmiez uzatActiuni pt. remediere : - refacere jocuri intre portmiez si cochila, intre portmiez si pinten blocare portmiez - inchidere la albastru si pasuire : port miez-cochila, portmiez-pinten

- nervura lipita pe port miez cochila =>lipsa material pe piesa - eliminator rupt si ramas blocat in cochila =>lipsa material pe piesa

42. Lipsa de material : absenta locala de material pe piesa,provocata de pilire excesiva, soc, ruperea atacurilor de alimentare,etc.

Cauze : - infiltratii de aliaj sub sub zona remaniata prin sudura =>unflarea(ridicarea) suduri => lipsa material pe piesa (in zona remaniata prin sudura pe cochila- persor de la stanta strimb sau piesa nu este asezata corect pe stanta (datorita necuratirii stantei de bavuri si maselote ) => piesa stantata prezinta lipsa material- eliminator rupt si ramas blocat( in pastila cochilei ) in relief => urma de eliminator in piesa ≥0,5mm => piesa prezinta lipsa material- polizare prea mult pe suprafata care urmeaza sa se prelucreze => adaosul de prelucrare polozat => dupa uzinaj piesa prezinta lipsa material (pata dupa uzinare) - spreyere insuficienta portmiez zona nervurilor => lipirea aliajului pe cochila => pisa cu nervura sparta ( lipsa material )- spreyere insuficienta sau miez stramb => lipire aliaj pe miez (gripaj) => piesa prezinta,

lipsa material, la gaura data de acel miez- miez slabit(desurubat) din cochila => lipsa material ( lamaj cu adincimea mai mare ) => piesa uzinata are lungimea activa a filetului mai mica => risc smulgere filet la asamblare

43. Fisura 

44. Urma de curgere : discontinuitate la suprafata piesei paralela sau in sensul curgerii metalului.