Статья по материаловедению на тему Сравнительный анализ методов исследования пористости поршневых колец

Исследования дефектоскопических рентгенограмм поршневых колец.
Анализ рентгенограмм (рис. 1) показал, что дефекты расположены внутри изделия и распределены неравномерно. Большинство дефектов имеют сравнительно малые размеры, граничащие с пределом чувствительности метода рентгенографии. Лишь в одном случае, в единичном кольце, был выявлен крупный дефект (рис. 1, г). В остальных случаях, размытые области почернения на рентгенограммах указывают на скопления мелких дефектов в этих локальных участках.
При радиальном просвечивании готовых колец выявленные дефекты могут возникнуть либо в самом материале кольца или могут быть расположены на границе раздела материал кольцо/покрытие.
В ряде случае, в результате загрязнения поверхности перед технологической операцией нанесения покрытия, существует вероятность не плотного сцепления покрытия с материалом изделия. Дополнительно проведенные исследования позволили исключить данный фактор из перечня возможных причин почернения в локальных участках на рентгенограммах колец.


а)
б)

в)
г)
Рисунок 1 Изображения рентгенограмм с выделенными областями, содержащими внутренние дефекты
Таким образом, можно сделать предварительный вывод, причиной локального почернения на дефектоскопических рентгенограммах являются относительно мелкие дефекты, сконцентрированные в локальных областях и расположенные внутри материала поршневых колец.

Изучение структуры чугуна методом оптической металлографии
Металлографические исследования выявили неравномерно распределенные поры в отливке (рис. 6).
Поры, представленные на рис. 5 – 10, имеют схожие морфологические особенности, что позволяет понять механизм образования этого типа дефекта в чугуне.
Наиболее распространенный тип дефекта (рис. 5) – узкая, изломанная “щелеобразная” структура, обусловленная дендритным ростом кристаллов. Поры, вероятно, образовались на завершающей стадии затвердевания из-за дефицита жидкого металла.
На рис. 6 показан редкий тип пор, представленный единичными дефектами, которые вероятно вызывают почернение на рентгенограммах колец. Внутренняя поверхность этих пор чистая, а форма поверхности характеризуется рельефом, обусловленным дендритным строением аустенита и округлыми участками эвтектических ячеек шаровидного графита.
В структуре чугуна, помимо крупных пор, присутствуют локальные скопления мелких пор (рис. 7), образующиеся на границе срастания эвтектических ячеек. В поршневых кольцах наблюдается значительное количество таких скоплений, которые классифицируются как микрорыхлоты.