11. Дефекты легированных сталей
Высокие механические свойства легированных сталей обеспечили их преимущественное применение по сравнению с углеродистыми во многих отраслях специального машиностроения (авиация, автомобилестроении и т. д.).
Рис. 303. Дефекты макро- и микроструктуры легированной стали, X 130 (Совер): а - дендритная ликвация; б — полосчатость
Вместе с тем в легированных сталях появляются различные дефекты, встречающиеся реже в углеродистых сталях. Часто при самом строгом соблюдении правильно установленных технологических режимов эти дефекты не поддаются полному устранению. Важнейшие из них: отпускная хрупкость, дендритная ликвация и флокены (явление отпускной хрупкости см. в п. 2 этой главы).
Дендритная ликвация. Появление дендритной ликвации обусловлено неравновесной кристаллизацией сплавов (см. гл. V, п. 10). Наличие в стали легирующих элементов увеличивает температурный интервал кристаллизации, затрудняет протекание диффузионных процессов и способствует развитию явлений дендритной ликвации, так как увеличивает разницу в концентрациях между ранее и позднее выпавшими из жидкости кристаллами (по данным И. Н. Голикова). Макроструктура дендритной ликвации приведена на рис. 303, а.
После прокатки или ковки получаются волокна, вытянутые вдоль направления деформации (рис. 303, б). Некоторые механические свойства поперек волокна оказываются ниже, чем вдоль 
что обусловлено наличием деформированных вдоль
прокатки неметаллических включений. Это явление носит название анизотропия механических свойств.
Для уменьшения дендритной ликвации прибегают к диффузионному отжигу слитков перед прокаткой, который состоит в длительном нагреве стали при весьма высоких температурах (1000-1200 °С).
Флокены. Флокены представляют собой в изломе пятна (хлопья) (рис. 304), а в поперечном микрошлифе — трещины. Естественно, что наличие трещин вызывает снижение механических свойств. Трещины — флокены тем более опасны, чем более высокую прочность имеет сталь.
Рис. 304. Флокены в стали (излом)
В высококачественных сталях флокены — очень серьезный дефект. Флокены могут быть во всех сталях, но наиболее часто они встречаются в сталях, содержащих хром, т. е. в хромистых, хромоникелевых, хромоникельвольфрамовых, хромомарганцовистых и др.
Флокены могут быть в кованой или катаной стали, в литой стали они обнаруживаются редко.
Когда появляются флокены в стали?
Если сталь после ковки (прокатки) быстро охлаждалась в районе 200°С и ниже, то у флокеночувствительной стали возникнут флокены. Скорость охлаждения при температурах выше 
не приводит к образованию флокенов. Таким образом, флокены образуются при быстром охлаждении от 200 до 20 °С.
Ряд данных показывает, что флокены образуют растворившийся в жидкой стали водород, который при температурах ниже 
выделяется из раствора и создает сильные внутренние напряжения, которые и приводят к образованию трещин (флокенов). Если же сталь охлаждается медленно, то водород успевает продиффундировать из раствора и совсем удалиться из стали. В результате сталь становится нечувствительной к флокенообразованию (С. С. Штейнберг, Э. Гудремон).
Таким образом, одной из главных причин образования флокенов можно считать растворенный в стали водород, который не успевает выделиться при температурах ниже 200 °С.
Флокены редко образуются в литой стали, так как выделившийся из раствора водород скапливается в многочисленных литейных порах и неплотностях литого металла.
Флокены можно устранить последующей ковкой (прокаткой) на меньший размер, так как при этом трещины (флокены) завариваются. Флокены редко обнаруживаются в малых сечениях (диаметром менее 25—30 мм). Вакуумирование, удаление из стали газов, в том числе водорода устраняет способность стали к образованию флокенов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
(см. скан)
