Флокеночувствительные марки стали список

Флокенами называются внутренние трещины стали, наблюдаемые на поверхности протравленных макрошлифов в виде волосовин небольшой протяженности порядка до 10 мм (рис. 220).

При рассмотрении под микроскопом флокены представляются в виде трещин с мельчайшими зубчатыми краями, что, вероятно, является результатом продвижения трещин по плоскостям скольжения зерен металла. Знаменательно, однако, отсутствие в разрушенных зернах каких-либо следов пластической деформации, что указывает на образование флокенов по типу хрупкого отрыва. Флокены также легко обнаруживаются в изломе, особенно у термически обработанной стали, где они заметны в виде серебристых овальных пятен на общем мелкозернистом или волокнистом фоне (рис. 221). Серебристые пятна представляют собой стенки внутренних трещин.

Флокены встречаются в основном в обработанной горячим давлением стали (в заготовках или листах толщиной более 30 мм)

на некотором расстоянии от поверхности и очень редко наблюдаются в литой стали.

В углеродистой стали, содержащей менее 0,7% Мп и 0,4% С, при обычных условиях ее получения и горячей обработки флокены, как правило, не возникают. Почти не встречаются они так

же в легированной стали аустенитного, ферритного, полуферритного, аустенитно-ферритного и ледебуритного классов. Флокенами поражается главным образом легированная конструкционная сталь, а также некоторые марки инструментальной стали перлитного класса. Однако не все типы легированной конструкционной стали в равной мере подвержены флокенообразованию.

Замечено, что при одинаковом способе получения и горячей обработки в низколегированных сталях с небольшим содержанием углерода (0,1—0,2%) флокены встречаются значительно реже, чем в более легированных, особенно, если они содержат повышенное количество углерода (0,3—0,5% и более). В частности, значительной склонностью к флокенообразованию обладают хромоникелевые, хромоникельмолибденовые, хромоникельвольфрамовые стали при содержании в них более 0,3% С; 1% Сг и 2,5% Ni. К этой группе в отношении флокенообразования относится также шарикоподшипниковая сталь, содержащая около 1 % С и 1,5% Сг. Хромистые, марганцовистые, кремнистомарганцевые, кремнистохромомаргацевые, а также хромоникелевые, хромоникельмолибденовые и хромоникельвольфрамовые стали при невысоком содержании в них никеля, хрома и углерода относятся к группе сталей, менее склонных к образованию флокенов.

При одинаковых химическом составе стали и режиме горячей обработки давлением возможность возникновения флокенов зависит от способа получения стали. Кислая мартеновская сталь менее подвержена поражению флокенами, чем основная мартеновская или электросталь.

При одинаковом способе выплавки восприимчивость к флокенам стали одного и того же марочного состава не является постоянной и зависит от особенностей плавки. С повышением развеса слитков и толщины заготовок флокеночувствительность стали возрастает.

В настоящее время хорошо известно, что флокены образуются в определенном температурном районе при относительно быстром охлаждении стали после горячей обработки давлением и в ряде случаев при дальнейшем пребывании стали на воздухе.

Температурный район образования флокенов зависит от химического состава стали, скорости охлаждения и предрасположенности стали к флокенообразованию. С увеличением степени легированности стали район возникновения флокенов сдвигается в сторону более низких температур. Повышение скорости охлаждения после горячей обработки давлением действует в том же направлении. При прочих равных условиях с увеличением предрасположения стали к флокенообразованию температурный район их возникновения перемещается в сторону более высоких температур. В сталях типа 18ХНМ и 30ХНМ флокены могут образоваться только при 150° и ниже, а в хромистой шарикоподшипниковой стали ШХ15 — при 250° и ниже.

Однако если принимать во внимание, что температурный район возникновения флокенов с увеличением скорости охлаждения сдвигается в сторону низких температур, то при тех средних скоростях охлаждения, которые наблюдаются в заводской практике при охлаждении кованых и катаных заготовок в штабелях или кучах на спокойном воздухе, флокены возникают в большинстве марок стали при 100° и ниже. Образование флокенов развивается во времени. Первоначально возникают мельчайшие трещины, размеры которых постепенно увеличиваются, и одновременно появляются новые трещинки. Нередко образование трещин и их развитие не заканчиваются полностью во время охлаждения, а продолжаются в течение многих часов (десятков и даже сотен) пребывания охлажденной стали на воздухе.

Если же охлаждение стали после ее горячей обработки давлением в интервале температур от 450° и ниже производится достаточно быстро (примерно 1,5°/мин. и более), что отвечает случаям охлаждения заготовок на сквозняке, холодном металличе

ском полу, в масле, то флокены, как правило, не успевают возникнуть в процессе охлаждения, и их образование протекает вовремя пребывания охлажденной стали на воздухе.

В случае медленного охлаждения стали после горячей обработки давлением вероятность возникновения флокенов резко уменьшается. Это обстоятельство широко используется в практике, и флокеночувствительную сталь после горячей обработки давлением стремятся охлаждать возможно более медленно. Чаще для этой цели используют отапливаемые или неотапливаемые колодцы. Иногда медленное охлаждение до цеховых температур осуществляется в печах, вместе с печью. Продолжительность охлаждения в этом случае составляет примерно 50—100 час. Нередко, однако, медленное охлаждение заготовок достигается тем, что их сразу же после обработки давлением зарывают в песок, инфузорную землю или золу, где они и охлаждаются до цеховых температур.

В подавляющем числе случаев флокены имеют закономерную ориентировку и располагаются вдоль течения металла при горячей обработке давлением. Соответственно в круглых и квадратных заготовках флокены обычно имеют большую протяженность в продольном направлении заготовок и располагаются по радиальным плоскостям или концентрически. Однако иногда расположение флокенов в круглых и квадратных заготовках существенно отличается от указанного.

М. В. Приданцев, например, установил, что в длинных заготовках при охлаждении их после обработки давлением на воздухе флокены располагаются не продольно, а поперечно. В листах флокены располагаются, как правило, параллельно поверхности листов и имеют несколько большую протяженность в направлении течения металла при прокатке.

Возможность различных вариантов расположения флокенов следует учитывать при отборе проб с целью обнаружения флокенов. В частности, при выявлении флокенов в изломе необходимо помнить, что если поверхность излома проходит перпендикулярно к расположению флокенов, то в изломе не будут видны серебристые пятна, а лишь небольшие трещины типа мелких расслоев, которые могут быть приняты за иные пороки (шиферность).

Присутствие флокенов резко ухудшает механические свойства стали. Однако степень снижения механических свойств зависит от расположения флокенов в испытуемых образцах. В тех случаях, когда флокены располагаются перпендикулярно к продольной оси образцов или под некоторым углом к ней, присутствие флокенов сопровождается резким снижением механических свойств.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _