Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Дефекты проката: закаты, плены, флокены, волосовины, расслоения, трещины.

Дефекты проката. При прокате профилей из слитков дефекты слитка частично переходят в катаный металл, видоизменяя свою форму и размеры. Одновременно могут добавиться новые дефекты, вызванные неправильной формой и качеством инструмента, неправильным режимом охлаждения.

Ниже приводятся наиболее распространенные дефекты заготовок.

Закаты образуются на поверхности прокатанного металла и имеют вид двух продольных диаметрально расположенных складок глубиной более 0,5 мм. Являются следствием износа ручьев в прокатных валках.

Плены. Как уже отмечалось, образуются при раскатке брызг, застывших на стенках изложницы при разливке стали. Отслаиваются с поверхности поковки.

Флокены — очень тонкие трещины (в сотые доли миллиметра и меньше), поперечник флокена от 0,5 до 30—50 мм. При изломе обнаруживаются в виде серебристых пятен круговой формы кристаллического строения.

Флокены всегда находятся в сердцевинных зонах стальных изделий. Чем больше размер поковки или заготовки, полученной горячей обработкой, тем больше вероятность образования в ней флокенов. В прутках диаметром до 50 мм флокены не встречаются.

При работе изделия в условиях переменных нагрузок флокены могут стать причиной внезапных аварий.

Причиной образования флокенов является наличие водорода в стали. Исследованиями установлено, что при содержании в стали до 0,0005% (по весу) водорода флокены не возникают. Водород попадает в сталь в процессе плавки из влаги, вносимой в печь шихтой, флюсами и пр. Поэтому при выплавке стали необходимо принимать меры, препятствующие попаданию водорода в плавильную печь (прокаливание шихты, отсутствие подсоса воздуха и т. д.).

Простейшей тепловой обработкой стали, при которой флокены не образуются, является непрерывное замедленное охлаждение поковки. Длительность охлаждения устанавливается опытным путем на образцах из флокеночувствительной стали. Практически охлаждение поковок ведется в колодцах с золой или в печи.

Волосовины представляют собой тонкие трещины длиной от одного до нескольких десятков миллиметров. Часто между стенками волосовины находятся шлаковые включения. Волосовины могут находиться и на поверхности, и в глубине металла.

Поверхностные волосовины представляют собой раскатанные дефекты слитка — раковины, газовые пузырьки, плены, неметаллические включения, а также возникают в процессе деформирования. На металлургических заводах поверхностные волосовины удаляются с прокатанного металла зубилами, наждачными кругами и т. д.

При ковке волосовины могут распространиться и дать большие трещины, ведущие к разрушению. Деталь с волосовинами идет в брак.

Расслоения в стали могут явиться результатом деформации дефектов слитка — трещин, газовых пузырей, неметаллических включений, а также появиться в процессе ковки. Наиболее часто это бывает в том случае, когда велика площадь контакта металла с бойками при малой высоте поковки (отношение ширины поковки к ее толщине больше трех), при недостаточно высокой температуре ковки и направлении удара перпендикулярно волокнам металла. Кузнечные расслоения снижают прочность изделий и увеличивают брак по закалочным трещинам.

Для предотвращения расслоений необходимо ковку вести при высоких температурах, направление удара должно быть параллельно направлению волокна в заготовке, чтобы ось заготовки не совпадала с длинной осью изделия.

Трещины на заготовке могут быть дефектом слитка или образуются при неправильном охлаждении поковки. При быстром охлаждении в первую очередь охлаждаются наружные слои металла, которые сжимаются и действуют на внутренние горячие слои. Когда наружные слои остывают настолько, что уже не уменьшают своих размеров, внутренние слои, еще остывая, продолжают уменьшать свои размеры, могут оторваться от наружных слоев и дать трещину, расположенную по кольцу. Это особенно опасно при ковке легированных сталей и поковок больших сечений.