Шиферность в изломе (шиферный излом)

Характеристика.

Представляет собой мелкие расщепления, практически не распространяющиеся вглубь металла или нитевидные светлые участки, имеющие слоисто-ступенчатое строение и ориентированные параллельно поверхности деформации. Вид излома характерен для деформируемой стали .
Наблюдается в продольных изломах (поперечные пробы), как правило, после закалки и высокого отпуска, причем чаще всего на фоне волокнистого излома.
В заводской практике шиферностью условно считают указанные выше образования, длина которых не более 15 мм; при большей длине их классифицируют как расслои.
В сухом волокнистом изломе шиферность, как правило, отсутствует или проявляется в очень небольшой степени. В кристаллическом изломе шиферность проявляется менее четко и только после закалки и высокого отпуска. При поломке проб, нагретых до температуры порядка 250 °С, шиферность практически не выявляется.
Различают раскрывшуюся и нераскрывшуюся шиферность.
Излом с раскрывшейся шиферностью характеризуется короткими расщеплениями в поверхностной зоне, образующимися в процессе деформации металла при поломке пробы или образца. Каждое расщепление имеет двустороннюю утяжку.
Раскрывшуюся шиферность отличают от трещин других видов, выходящих на поверхность излома, по шлифам, изготовленным вблизи зоны разрушения: в металле с шиферным изломом отсутствуют микронесплошности и имеются строчки неметаллических включений.
Излом с нераскрывшейся шиферностью характеризуется светлыми нитевидными полосками, причем нарушения сплошности металла отсутствуют даже на поверхности разрушения. Нераскрывшаяся шиферность утяжки не имеет.
Причиной образования шиферности является загрязненность сталей неметаллическими включениями (оксидами и оксисульфидами), которые при горячей пластической деформации приобретают строчечную форму. Образованию шиферности способствует снижение температуры конца деформации металла.
Способы предупреждения.
Вероятность появления шиферности уменьшается при снижении загрязнения стали неметаллическими включениями и уменьшении газонасыщенности, измельчении структуры. Кроме того, уменьшению шиферности способствует применение термодеформационных режимов, обеспечивающих равномерную деформационную проработку металла и препятствующих образованию строчек неметаллических включений.
Шиферность практически не устраняется.
Механические свойства. Сталь, имеющая в изломе раскрывшуюся шиферность, отличается пониженными пластичностью и ударной вязкостью в направлении толщины деформированного металла.
Нераскрывшаяся шиферность заметного влияния на механические свойства стали не оказывает.

 

Раскрывшаяся и нераскрывшаяся раскрывшаяся шиферность на фоне волокнистого излом
Микрофрактограмма участка с мелкой шиферностью ( х 300 )
Полосчатая микроструктура стали после закалки-одна из причин образования шиферно

Источник: Атлас дефектов стали. Пер. с нем. М. "Металлургия", 1979.