Шиферность в изломе (шиферный излом)
Неметаллические включения
Описание. Неметаллические включения (окислы, сульфиды, силикаты) обычно беспорядочно распределены по сечению и длине и чаще всего имеют вытянутую форму. При этом в металле встречаются как экзогенные, так и эндогенные включения.
Причины возникновения. Неаккуратная работа с огнеупорным материалом при подготовке выпускного и разливочного оборудования (огнеупорный материал попадает во время выплавки и разливки в жидкий металл и при затвердевании остается в приповерхностном слое слитка или по всему его сечению).
Неудовлетворительное качество огнеупорного материала (размывание и выкрашивание).
Скопление продуктов раскисления.
Слишком ранний слив шлака.
Недостаточная (слишком короткая) обрезка головной части слитка.
Предупреждение. Тщательная подготовка разливочного оборудования.
Использование огнеупорного материала соответствующего качества.
Достаточная выдержка металла в ковше до разливки.
Хороший уход за выпускным отверстием.
Достаточное удаление головной части слитка.
Примечание. Неметаллические включения почти всегда содержатся в стали, их количество и распределение зависят от методов выплавки и разливки. В зависимости от размеров, формы, локальности, характера, распределения в объеме (частоты), а также назначения металла они могут ограничить или исключить возможность применения стали данной марки. Повышенное содержание неметаллических включений, имеющих после прокатки строчечное расположение, может привести к древовидному или шиферному разрушению. Подобная структура может в конечном итоге вызвать расслоение в изломе; но внешнему виду оно сходно с разрушением грубоволокнистого дерева в продольном направлении.
|
|
|
Причины возникновения. Разрушения этого типа связаны с дефектами, образующимися при производстве стали. Эти дефекты, так же как и указанный характер разрушения, неустранимы в прокатном производстве. Прокат с грубым шиферным (древовидным) изломом бракуют. При локальном расположении дефектов (неметаллических включений) возможно их удаление. Дефект не следует путать с волокнистой структурой, к которой сознательно стремятся при производстве пружинной стали (например, марганцевокремнистой).
Флокены
Наличие флокенов ухудшает механические свойства стали и является недопустимыми пороком стали. Для предупреждения их образования применяют специальные меры, среди которых наибольшее распространение получила термическая обработка, обеспечивающая снятие внутренних напряжений в металле и некоторое удаление водорода. Такая обработка требует затраты значительного времени и средств.
|
|
|
Рис. 2. Флокены в стали, х 3700. Рис. 3. Высокотемпературная трещина с муаровым рельефом, х3700
Знаменательно, однако, отсутствие в... Флокенами называются внутренние трещины стали, наблюдаемые на поверхности протравленных макрошлифов в виде волосовин небольшой протяженности порядка до 10 мм
Цветные примеси
Пластичный металл золотисто-розового цвета
Медь заметно повышает показатели прочности и несколько снижает ударную вязкость и пластичность стали. На рис. 201 показано изменение ударной вязкости термически улучшенной стали с 0,24—0,28% С в зависимости от температуры испытания Как видно из рисунка, медь уменьшает склонность стали к хладноломкости при условии, если отпуск осуществляется выше температур активного течения процессов дисперсионного твердения.
Молибден и вольфрам. Влияние молибдена и вольфрама на механические свойства улучшенной стали по данным автора показано в табл. 73.
Введение в сталь молибдена в количестве 0,40% и более сопровождается сильным ее упрочнением. Действительно, нелегированная сталь после отпуска при 600° имеет предел прочности 64,2 кг/мм2, в то время как сталь с 0,40% Мо — 76,5 кг/мм2, а сталь с 0,98% Мо— 90,7 кг/мм2. Эффект упрочнения несколько ослабевает после отпуска при 650°, однако и в этом случае остается резко выраженным. Упрочнение сопровождается одновременно значительным снижением вязкости стали. Молибден резко замедляет процессы карбидообразования стали при отпуске и сильно смещает температуру начала рекристаллизации а-фазы в сторону более высоких температур, чем и объясняются указанные особенности его влияния.
|
|
|
Влияние вольфрама на механические свойства улучшенной стали в некоторых чертах сходно с влиянием молибдена (табл. 73). Вольфрам, аналогично молибдену, вызывает упрочнение стали при отпуске.
Полезные примеси
Марганец и кремний. Их вводят в сталь в процессе выплавки для раскисления (удаления кислорода из жидких металлов для повышения качества стали). Марганец увеличивает прокаливамость стали и уменьшает вредное влияние серы. Кремний эффективно раскисляет сталь и способствует ее упрочнению.
Вредные примеси
Сера, фосфор. Сера снижает пластичность и вязкость стали, а также придает стали красноломкость при прокатке и ковке. Повышенное содержание серы допускается лишь в автоматных сталях для изготовления изделий неответственного назначения, т.к. сера улучшает обрабатываемость стали. Основной источник серы в стали - это исходное сырье, т.е. чугун. Фосфор также снижает пластичность железа, т.к. резко отличается от него по типу кристаллической решетки, диаметру атомов и их строению. Основной источник фосфора в стали – это руда, из которой выплавлен исходный чугун.
Кислород, водород, водород, азот.
Даже небольшую присутствие этих примесей оказывает резко отрицательное воздействие на свойства стали. Кислород и азот способствуют снижению вязкости и пластичности стали. Повышенное содержание водорода делает сталь хрупкой, а также приводит к образованию внутренних трещин – флокенов. Для выведения скрытых примесей используется метод вакуумирования.
|
|
|
Шиферность в изломе (шиферный излом)
Характеристика.
Представляет собой мелкие расщепления, практически не распространяющиеся вглубь металла или нитевидные светлые участки, имеющие слоисто-ступенчатое строение и ориентированные параллельно поверхности деформации. Вид излома характерен для деформируемой стали .
Раскрывшаяся и нераскрывшаяся раскрывшаяся шиферность на фоне волокнистого излома. Характерна для стали после термического улучшения. (Сталь 30Х2Н2М; закалка с 880 °С, отпуск при 620 °С):
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 128; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!