Дефекти легованих сталей

З підручника А.П.Гуляева "Металознавство"

Високі механічні властивості легованих сталей забезпечили їх переважне застосування в порівнянні з вуглецевими в багатьох галузях спеціального машинобудування (авіація, автомобілебудуванні і т. Д.). Разом з тим в легованих сталях з'являються різні дефекти, що зустрічаються рідше в вуглецевих сталях. Часто при самому строгому дотриманні правильно встановлених технологічних режимів ці дефекти не піддаються повному усуненню. Найважливіші з них: відпускна крихкість, дендритная ізоляція і флок (явище відпускної крихкості см. В п. 2 цього розділу).

Поява дендритних ліквації обумовлено нерівноважної кристалізацією сплавів (див. Гл. V, п. 10). Наявність в стали легуючих елементів збільшує температурний інтервал кристалізації, ускладнює перебіг дифузійних процесів і сприяє розвитку явищ дендритних ліквації, тому що збільшує різницю в концентраціях між раніше і пізніше випали з рідини кристалами (за даними І.Н.Голікова). Макроструктура дендритних ліквації приведена на рис. 303, а.

Мал. 303. Дефекти макро- і мікроструктури легованої сталі, × 130 (Совер): а - дендритная ізоляція; б - полосчатость

Після прокатки або кування випромінюються толокна, витягнуті уздовж напрямку деформації (рис. 303, б). Деякі механічні властивості поперек волокна виявляються нижчими, ніж уздовж (# 963; 02. # 968 ;, aH), чго обумовлено наявністю деформованих вздовж прокатки неметалічних включень. Це явище носить назву анізотропія механічних властивостей. Очищення стали від неметалічних включень і в першу чергу сульфидного типу металургійними прийомами (обробка синтетичними шлаками, електрошлаковий переплав) зменшує анізотропію властивостей.

Для зменшення дендритних ліквації вдаються до диффузионному відпалу злитків перед прокаткою, який складається в тривалому нагріванні стали при досить високих температурах (1000 ÷ 1200 ° С).

Флок є в зламі плями (пластівці) (рис. 304), а в поперечному мікрошліф - тріщини. Природно, що наявність тріщин викликає зниження механічних властивостей. Тріщини-флок тим більш небезпечні, ніж більш високу міцність має сталь. У високоякісних сталях флокени - дуже серйозний дефект. Флок можуть бути у всіх сталях, але найбільш часто вони зустрічаються в сталях, що містять хром т. Е. В хромистих. хромонікелевих. хромонікельвольфрамових. хромомарганцовістих і ін.

Мал. 304. Флок в стали (злам)

Флок можуть бути в кованої або катаної сталі, в литої сталі вони виявляються рідко.

Коли з'являються флокени в стали?

Якщо сталь після кування (прокатки) швидко охолоджувалася в районі 200 ° С і нижче, то у Флокеночутливість стали виникнуть флокени. Швидкість охолодження при температурах вище 200 ° С не призводить до утворення флокенов. Таким чином, флок утворюються при швидкому охолодженні від 200 до 20 ° С.

Ряд даних показує, що флокени утворюють розчинився в рідкій сталі водень, який при температурах нижче 200 ° С виділяється з розчину і створює сильні внутрішні напруги, які і призводять до утворення тріщин (флокенов). Якщо ж сталь охолоджується повільно, то водень встигає продіффундіровать з розчину і зовсім піти зі сталі. В результаті сталь стає нечутливою до флокенообразованію (С.С. Штейнберг, Е. Гудремон).

Таким чином, однією з головних причин утворення флокенов можна вважати розчинений в сталі водень, який не встигає виділитися при температурах нижче 200 ° С.

Флок рідко утворюються в литої сталі, так як виділився з розчину водень накопичується в численних ливарних порах і нещільності литого металу.

Флок можна усунути подальшою куванням (прокаткою) на менший розмір, так як при цьому тріщини (флок) заварюються. Флок рідко виявляються в малих перетинах (діаметром менше 25 ÷ 30 мм). Вакуумирование, видалення зі сталі газів, в тому числі водню усуває здатність стали до утворення флокенов.

Використана публікація:
Гуляєв А.П. Металознавство. Підручник для втузів. 6-е изд. перераб. і доп. М. Металургія, 1986. 544 с. стр. 353 - 355.

Web-сайт "Термист" (termist.com)
Термомеханічне зміцнення арматурного прокату

Відсутність посилання на використаний матеріал є порушенням заповіді "Не вкради"