Виды дефектов металла

Ржавчина – наиболее распространенный вид дефекта металла, возникающий при отсутствии антикоррозийной защиты Изображение от pvproductions на Freepik

Любая из выпускаемых марок стали должна отвечать определенным требованиям, которые подробно прописываются в соответствующих нормативных актах. Отклонения от этих норм квалифицируются как дефекты, их выявлением занимаются службы контроля качества или другие аналогичные подразделения предприятий.

Своевременное выявление и устранение таких изъянов является крайне важной задачей, поскольку использование бракованного металлопроката может быть чревато самыми разными последствиями – от снижения качества производимой продукции до разрушения возводимых металлоконструкций. На примере стального металлопроката разберем подробнее, какие бывают дефекты металла, по какой причине они возникают, каким образом их выявляют и устраняют.

Классификация дефектов металла

Современное металлургическое производство предполагает точное соблюдение принятых норм и следование актуальным нормам протекания технологических процессов. Поэтому все возникающие при производстве металлопроката дефекты тщательно изучены и классифицированы. Они могут различаться по самым разным признакам:

• По форме – быть плоскими или иметь объем.
• По размерам – быть крупными, мелкими и микроскопическими.
• По расположению – наружные или внутренние, а также сквозные.
• По характеру несоответствия действующим требованиям.

Последний пункт предполагает несоответствие производимых изделий требуемым геометрическим параметрам, нарушения во внутренней структуре металла, неточности химического состава, отклонения от заданных механических свойств и прочие изъяны.

Конкретно для продукции из стали (трубного проката, стального листа, прута, швеллера и т. д.) применяется классификация дефектов по их происхождению. Появляться они могут на разных этапах производства:

• При выплавке или розливе стали.
• При прокате, ковке или других видах механической обработки.
• При прохождении термической обработки.

Если описанная выше группа дефектов появляется при производстве продукции, то следующие виды изъянов возникают в процессе эксплуатации стального изделия или конструкции:

• Силовые – появляются по причине постоянной или периодической динамической нагрузки, в среде профессионалов известны как «усталость металла».
• Коррозионные – при отсутствии надлежащей защиты от воздействия влаги или атмосферного воздуха сталь ржавеет, что может негативно сказаться на ее характеристиках.
• Тепловые – возникают при разовом или регулярном перегреве, проявляют себя в виде пережогов, растрескивания, снижения прочности или появления хрупкости.

Наконец, по степени влияния на качество получаемой из металла продукции все встречающиеся изъяны могут считаться малозначительными, существенными/значительными или критическими.

Виды дефектов стального металлопроката

Для разных категорий стального металлопроката имеются свои виды несоответствий принятым нормам. Так, при производстве листового проката могут встречаться следующие дефекты:

• Растрескивание.
• Царапины.
• Заусенцы.
• Продольные складки.
• Нарушение геометрии.
• Нарушения внутренней структуры металла.

За счет перечисленных недостатков ухудшаются физические и механические характеристики стального листа, такие как плотность, прочность и пластичность металла. Причинами для появления таких изъянов могут быть как использование некачественного сырья, так и нарушения технологического процесса.

Причины возникновения

Различные виды дефектов металла могут возникать по самым разным причинам. Так, если речь идет о производственных изъянах, то обычно недостатки у такой продукции возникают из-за использования некачественного сырья или нарушений технологических требований. Связано это может быть с недостаточной квалификацией работника или сбоями в работе технологического оборудования.

Что же касается эксплуатационных дефектов, причина их появления нередко зависит от типа изделий и специфики их использования:

• Изменение условий эксплуатации изделия или конструкции.
• Появление дополнительных, не предусмотренных ранее воздействий.
• Невыполнение антикоррозийной обработки в положенный срок.
• Нагрузки при эксплуатации, значительно превосходящие проектные значения.
• Появление не предусмотренных изначально механических повреждений.

Частой проблемой металлических конструкций является разрушение соединений и появление усталостных трещин, что может быть связано с превышением расчетной постоянной нагрузки или наличием переменных напряжений. Коррозионные проявления возникают в случае, если не проведена надлежащая антикоррозионная обработка, либо покрытие пришло в негодность с течением времени или под воздействием различных факторов.

Способы выявления дефектов металла

Выявление дефектов металла может производиться при визуальном обследовании или с применением специального оборудования Изображение от pvproductions на Freepik

Своевременное выявление дефектов металла на производстве является критически важным условием, позволяющим гарантировать надлежащее качество продукции. Также в процессе эксплуатации многих изделий или металлоконструкций возникает потребность в их регулярном обследовании.

Для этого существует и применяется большое количество различных методик дефектоскопического контроля, при которых используются различные физические принципы. Первоначально проводится визуальное обследование производимых изделий или продукции. Выполняться оно может как оператором производственного оборудования, так и специалистами отдела технического контроля.

Также на производстве широко используются методы магнитной и ультразвуковой дефектоскопии, основанные на способности ультразвука и магнитных полей искажаться при прохождении через металл с тем или иным дефектом.

Кроме того, существуют и другие виды неразрушающего контроля, применение которых позволяет выявлять скрытые изъяны выпускаемой продукции или эксплуатируемых металлоконструкций:

• Электрический.
• Оптический.
• Вихретоковый.
• Радиоволновый.
• Акустический.
• Тепловой.
• Радиационный.
• С применением проникающих веществ.

Признанные приемлемыми выявленные дефекты устраняются с применением соответствующего инструмента или технического оснащения.