Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры

7. Обезуглероженный и науглероженный слой — в изломе прутков поперек волокна отличается величиной зерна и оттенком структуры: светлый, крупнозернистый — при обезуглероживании (черт. 6); матовый, мелкозернистый — при науглероживании металла (по всему периметру прутка или его части).

8. Нафталинистый и камневидный изломы — результат сильного перегрева металла перед деформацией или при термической обработке.

Нафталинистым — классифицируется плоскостной излом с характерным блеском в сечении крупных зерен, до различному отражающих свет (черт. 7а).

Камневидным — классифицируется матовый излом по границам крупных или мелких зерен, вскрывающих их огранку (черт. 76).

В отличие от нафталинистого отражательная способность граней зерна слабо зависит от направления освещения. Иногда для выявления камневидного излома требуется определить оптимальные условия отпуска закаленных образцов.

9. Расщепления, вырыпы, ложные расслоения — в виде узких щелей, выступов и углублений («язычков») в изломе прутков поперек, а иногда и вдоль волокна. Образуются в случаях, когда не соблюдается рациональная форма надреза образца, условия термической обработки перед поломкой и скорость поломки (черт. 8а, б). Расщепления (вырывы) не связаны с качеством металла, что подтверждается контролем макро- и микроструктуры той же пробы и место расщепления.

10. Черный излом — сплошной или в виде отдельных участков (различной формы) излом с темно серой или черной окраской. Встречается в высокоуглсроднетых инструментальных марках стали (черт. 9).

Примечание. Дефекты, указанные в пи. 1—6, более четко обнаруживаются в продольных изломах, в ни. 7—10—в поперечных. Дефекты, обнаруживаемые на макротемп летах и затем в изломах

И. Неоднородность макроструктуры (титановая, церивая, циркониевая) — локальный повышенный растрав металла D виде точек, скобок, пятен в местах скопления неметаллических включений этих элементов (черт. 10а, б). Может быть расположена как в осевой или краевой зоне, так и по всему сечению образца. При большом развитии обнаруживается н в продольном изломе (черт. 10в). Имеет место в стали, содержащей титан (более 0,3%), избыточный процент церия, циркония или при неправильной технологии введения их в металл.

12. Корочки (экзогенные включения) у края или но сечению заготовки — участки различной травимости, разные по форме и величине. Могут быть темными (черт. 11а, б) или светлыми (черт. По) в зависимости от места расположения по высоте слитка, от химического состава, температуры образования и степени насыщенности газовыми и неметаллическими включениями.

По грубым корочкам при прокатке металла может обрадоваться расслоение, которое обнаруживается в закаленном изломе в виде полос с некристаллической структурой (черт. 11г).

12. Свищи (газовые пузыри, раковины)— отдельные крупные и мелкие пустоты, поры опальной, круглой или вытянутой формы; по сечению образца расположены, как правило, несимметрично (черт. 12). Могут быть одиночными и групповыми. Образуются при кристаллизации металла, перенасыщенного газами, в том числе при нарушении условий разливки.

13. Флокены — тонкие извилистые трещины длиной от 1 до 30 мм и более. Ориентированы беспорядочно, поражают часть или все сечения заготовки, за исключением краевой зоны (черт. 13). Для правильной классификации дефекта производится дополнительный контроль по излому этого же образца после закалки.

В изломе флокены выявляются в виде светлых пятен круглой или овальной формы, с кристаллической поверхностью серебристого или светлого оттенка в зависимости от марки стали и времени образования дефекта (черт. 136, в). Флокены, не заварившиеся при последующем обжатии заготовки имеют вид несплошностей различной величины и формы (черт. 13г, д). Расположение флокенов по длине и сечению заготовок произвольное.

12. Белые пятна — инородные, расположенные группами, металлические включения с характерной резкой структурной неоднородностью (черт. 14). От основного металла отличаются макро- и микроструктурой, твердостью, химическим состапом (по углероду и легирующим элементам). Встречаются в слитках, прибыльная часть которых засыпается термитом, обогащенным окалиной.

ГОСТ 10243—75 Стр. 9

Белые пятна не следует смешивать со светлыми корочками и инородными случайными включениями.

12. Инородные металлические и шлаковые включения —как правило, единичные, случайно попавшие в слитки кусочки различного рода перастворившихся ферросплавов, частиц окисленного металла, шлака, сосулек, дужек, огнеупоров, «короны» п др. Имеют различную с основным металлом травимость, химический состав, микроструктуру и твердость (черт. 15а, б, в, г). Иногда обнаруживают в изломе.

13. Черновины (трещины, надрывы)— в виде рыхлой, сильно травящейся внутренней зоны или отдельных темных пятен, часто сопровождаются одной или двумя трещинами —разрывами, параллельными граням слитка (черт. 1 ба). В продольном изломе выявляются в виде нарушений сплошности металла — рыхлости; при малой степени развития — в виде полос с крупнозернистой структурой и надрывами (черт. 166). Дефекты пережога при нагреве и разрушения при деформации внутренней зоны заготовок.

14. Скворечники — пустоты, дыры, различной величины и формы, чаще одиночные но длине раската слитка. Образуются путем раскрытия и неполного заваривания внутренних поперечных термических трещин (черт. 17). При ос­мотре поверхности заготовок могут не обнаруживаться.

Дополнительной характеристикой служит отсутствие ликвации углерода, серы, фосфора, а также неметаллических включений вокруг дефекта.

12. Внутренние разрывы — многочисленные поперечные надрывы, расположенные цепочкой вдоль оси заготовки (черт.

18. . Отличаются от скворечников меньшими размерами, большим количеством, извилистым контуром и кристаллической структурой поверхности разрушения. Образуются при недостаточном давлении для деформации середины слитка, характерны для стали с высоким сопротивлением деформации и малой скоростью рекристаллизации.

12. Ковочные трещины — внутри осевой зоны. Могут быть в виде креста, одной трещины по диагонали, двух пли более трещин, направленных от оси заготовки в стороны (черт. 19). В отличие от межкристаллитных трещин —более широкие и прямолинейные. Расположение по высоте слитка произвольное. В изломе имеют вид грубых широких окисленных расслоений.

13. Трещины — образующиеся при нарушении условий подготовки образцов (при оценке макроструктуры во внимание не принимаются).

    1. Шлифовочные трещины — сетка трещин или отдельные тонкие трещины различного направления и длины. Образуются при шлифовании металла с высокой твердостью (более 388 НВ), значительной хрупкостью и малой теплопроводностью.

    2. Травильные трещины — повышенный локальный растрав и виде прерывистых трещин, иногда в виде сетки, образующихся при травлении металла, имевшего напряжения от структурных превращений или наклеп от деформации.

    3. Шлифовочно-травильные трещины — локальный растрав металла, имеющего трещины после шлифования (черт. 20).

14. Светлое кольцо или квадрат — обнаруживается в осевой зоне или в пределах половины радиуса заготовки. Форма обуславливается контуром кристаллизатора. По сравнению со светлой полоской (шкала № 10а) имеет большую ширину и замкнутый контур (черт. 21). Разновидностью дефекта является светлое (серое) пятно в осевой зоне под-прибыльных заготовок.

Дефекты обнаруживаются при недостаточном удалении верхней части слитков вакуумного дугового или электрошлакового переплава.

Грубые раскатанные лоры к газовые пузыри

Чорт I

Стр. 10 ГОСТ 10243—75

12. Краевой отслой (двойной налив) — отслаивающаяся полоска металла по всему контуру заготовки или

се части (черт. 22). Образуется из-за прервівания струн металла при сифонной разливке, а также при внезапном увеличении скорости разливки, приводящей к заливу металла между слитком и изложницей.

12. Повышенная или пониженная травимость осевой зоны, а также отдельных участков темплета —

обуславливается условиями кристаллизации и деформации слитка (черт. 23а), неравномерным наклепом и рекристаллизацией отдельных объемов заготовок, разнозернистостью (черт. 236). Различие в травимости исчезает или уменьшается пор-ле высокотемпературной обработки металла.

12. Остатки литой структуры — в центре (черт. 24й) или у поверхности (черт. 246) заготовок в виде

четкого рисунка дендритов или крупных кристаллов, зерен.

12. Краевые дефекты

    1. Участки повышенной травимости металла, сопровождающиеся загрязненностью

неметаллическими включениями (черт. 25а)—образуются при кристаллизации слитков ВД11, остаются на поверхности заготовок при недостаточной глубине обдирки и зачистки их.

— образуются при нарушении режима кристаллизации нижней части слитков п обнаруживаются в заготовках при недостаточной обрези этой части слитков ВДП п ЭШП.

свищами (черт. 25в) или искажением формы других дефектов (черт. 25г). В последнем случае при нарушении после­довательности кристаллизации. Дефекты образуются из-за нарушения сплошности шлакового гарниссажа в результате электропробоев при элсктрошлаковом переплаве. Рекомендуется дополнительный контроль образца с продольным на­правлением волокна.

несколько смещены на одну из граней (черт. 256). Образуются при нарушении условий раскисления и разливки металла, при неправильном закруглении углов изложниц и др.

Грубая пятнистая ликвация

Черт. 2

Остатки усадочной раковины

Черт. 3Расслоение

л

б
Черт. 4
Межкрж тдллкпіыс прослойки

а — сколы со состлым оттенком

б— сколы (площадки) с матовым оттенком

а— слоисты ft излом n occdoi'i части заготовки

г — слоистый излом и к распой части зато юпки
Черт. 5

Обезуглероженный слой (после СИЛЬНО!о
исреірсиа металла)

Нафгалннистын и камневмднык изломы

^а6

Черт. 7
Расщепления, вырывы, ложные расслоения

Черт. 8

Черный излом

Неоднородные распределения элементов—присадок

б — церия

а — титана

о — титана
Черт. 10

Корочки (экзогенные включения

)

о —ісмнан корочка (внутри загоїшщц)

У- TCUUUH КОїЮЧІиі у [іоімлрміисти

— корочки в изломе

tf—светлые корочки (||№ С.1ЙЙІЭ)

Черг.

Н

СіииціІ

Флокены

п — и стали с 1% углерода

г—ііезаваріївинісся флокены в продольном макро гсмплетс

д — исзаварнвіїїнсся флокены в закаленном изломе
Черг. 13Белые пнтиа

Черт. 'М

Инородные металлические и шлаковые включения

б — Шлак

a — от феррониоби

ив — сосульки

г — короіі.і

Черт. 15

Чсрнивнны ( трещины, надрывы

)

б

Черт 16

Скворечник

Внутренние разрывы

Черт. 18

Коночные трещины

Ііілнфово'1110-гравйлі.ііые трещин