Пороки легированной стали

В легированной стали встречаются некоторые пороки, которых нет в углеродистой стали. К ним относятся флокены, отпускная хрупкость, шиферный излом и др.

Флокены (в переводе с немецкого - хлопья) - весьма опасный порок некоторых сортов легированной конструкционной стали, резко снижающий ее механические свойства. Флокены представляют собой тонкие («волосные») трещины длиной в несколько миллиметров. Они располагаются обычно вдоль волокон стали и имеют блестящий мелкокристаллический излом, резко отличающийся по цвету от стального излома.

На фоне всего излома они выделяются в виде светлых пятен овальной или круглой формы, напоминающих хлопья. Если из стали, пораженной флокенами, изготовить макрошлиф, то они будут расположены на нем в поперечном сечении и будут наблюдаться в виде мелких трещин. Эти трещины сильно ухудшают механические свойства стали, так как вокруг них сосредоточиваются опасные внутренние напряжения, которые могут привести к разрушению изделия. Не все стали чувствительны к образованию флокенов. Наиболее часто флокены образуются у хромистых, хромоникелевых, хромомарганцовистых, хромоникель-вольфрамовых и хромоникельмолибденовых сталей.

Флокены появляются обычно в тех случаях, когда подвергнутую горячей обработке давлением (ковка, прокатка) сталь быстро охлаждают до комнатной температуры. Главной причиной появления флокенов считают повышенное содержание в стали водорода, растворившегося при выплавке ее. Способность стали растворять водород сильно уменьшается с понижением температуры. Поэтому при охлаждении стали из твердого раствора выделяется водород, который скапливается в пустотах, имеющихся в стали, и по границам зерен.

Эти скопления водорода создают сильные внутренние напряжения, которые приводят к образованию трещин. Наиболее простым и вполне надежным способом предупреждения флокенов является медленное охлаждение стали после горячей обработки давлением. При медленном охлаждении водород успевает выделиться, и флокены не образуются. В литой стали флокены образуются редко, так как она недостаточно плотная, и избыточный водород располагается в многочисленных порах и пустотах. Необходимо отметить, что если флокены уже появились, то их можно устранить повторной горячей обработкой стали давлением на меньшее сечение; флокены при этом свариваются.