Дефекты прокатанного и кованого металла

Трещины - бывают одиночные или групповые, расположенные беспорядочно или идущие в определенном направлении, По длине они достигают нескольких метров; глу- бина трещин в зависимости от размеров прокате, причин и условий возникновения де- фекта - до 10-15 мм.

Флокены - представляют собой волосные трещины с кристаллическим строением поверхности стенок, образующиеся внутри толстого проката или поковок (диаметром бо- лее 30 мм} из сталей перлитного и мартенситного классов (хромистых, хромоникель- вольфрамовых, марганцовистых) и некоторых других легированных сталей. Флокены можно наблюдать на изломах в виде пятен круглой или овальной формы, имеющих се- ребристо-белую блестящую окраску и называемых «хлопьями», а на макро- и микро- шлифах - в виде прямых, иногда извилистых и зигзагообразных линий длиной от не- скольких десятков долей миллиметра до 10-15 мм и более. В малых сечениях изделий из сильно прокатанной стали (диаметром менее 25 -30 мм) флокены никогда не обнару- живаются так же, как и в литой стали, флокены не встречаются также в сталях аустенит- ного класса. Характерным для флокенов является расположение в виде групп преиму- щественно в средней части проката или поковки по толщине. Причина образования фло- кенов - возникновение значительных структурных напряжений и охрупчивание стали в сердцевине, вызванное присутствием водорода, не успевшего выделиться из металла при быстром охлаждении.

Волосовины - мелкие внутренние или выходящие на поверхность трещины, образо- вавшиеся из газовых пузырей или неметаллических включений при прокате или ковке. Они направлены вдоль волокон металла и в поперечном изломе видны как точки или линии небольшой высоты. Шлаковые и песчаные включения не способны пластически деформироваться и при обжатии слитка распадаются на большое число обломков с ост- рыми углами, образуя при вытяжке цепочки вдоль волокон. Силикаты железа, марганца и других элементов при температуре прокатки могут быть пластичны. поэтому вытяги- ваются вдоль волокон прокатанного металла. Длина волосовин 20-30 мм, а иногда 100- 150 мм. Встречаются волосовины во всех конструкционных сталях.

Расслоения - нарушения сплошности внутри прокатанного металла, представляю- щие собой раскатанные крупные дефекты слитка (глубокие усадочные раковины, уса- дочная пористость, скопления пузырей или неметаллических включений). Характерным для расслоения является то, что поверхность нарушения сплошности параллельна плоскости прокатки. Так, раскатанные скопления неметаллических включений дают внутреннюю прослойку, разделяющую лист или профиль на две, три или несколько час- тей.

Внутренние разрывы - сравнительно крупные нарушения сплошности внутренней части заготовки, периодически повторяющиеся по ее длине. Поверхность излома по раз- рыву - крупнокристаллическая. Разрывы возникают под влиянием сил растяжения вслед- ствие неодинаковой деформации наружных и внутренних слоев прокатываемого метал- ла с малой пластичностью. Наблюдаются при прокатке высоколегированных сталей. Разрывы, возникшие в начальной стадии прокатки, при дальнейшей значительной де- формации могут образовать расслоения.

Рванины - представляют собой разрывы или надрывы металла разнообразного очертания с рваными краями. Чаще расположены на кромках листов, профилей. К обра- зованию рванин при прокатке слитков особенно склонны высоколегированные стали с крупнозернистой структурой.

Закаты и заковы - вдавленные и закатанные (закованные) заусенцы или возвыше- ния (бугорки) на поверхности, получившиеся при предыдущем пропуске слитка через ка- либр прокатного стана. При этом металл заусенца или возвышения не сваривается с ос- новной массой проката. Закат, образовавшийся от заусенца, похож на продольную тре- щину, а от возвышения - на плену с криволинейным незамкнутым контуром. Иногда закат образуется от остатков усадочной раковины после обрезки верхней части слитка с уса- дочной раковиной. При прокатке раковина не заваривается из-за окислов на ее стенках.

Плены - представляют собой сравнительно тонкие плоские отслоения на поверхно- сти прокатанного или кованого металла. В большинстве случаев плены имеют вид «язы- ка», у которого уширенный и утолщенный конец составляет одно целое с основной мас- сой металла. По размерам плены бывают от мелких едва заметных чешуек до 100 мм и более по длине и ширине (в толстых листах); толщина плен колеблется от десятых до- лей миллиметра до 3-5 мм и более. Причинами образования плен могут быть неудовле- творительное качество слитков (наличие на поверхности отливки плен, плохая раскис- ленность и пузырчатость металла) и нарушение режимов прокатки (неудовлетворитель- ная калибровка, неправильная насечка валков, образование заусенцев и рванин в самом начале прокатки).