Нафталинистый (нафталиновый) излом

Характеристика.

Представляет собой однородную поверхность разрушения, проходящую по кристаллографическим плоскостям образовавшегося при высоких температурах крупнозернистого аустенита и не имеющую явных признаков макропластической деформации.

Вид излома характерен для литых и деформированных сталей .

Крупные плоские участки в изломе имеют характерный оттенок и селективный блеск, изменяющийся при изменении угла падения света и напоминающий блеск нафталина.

Наблюдается в основном в литых конструкционных сталях. В деформированных сталях встречается реже, причем обнаруживается на промежуточных стадиях передела — после нагрева перед горячей деформацией и быстрого охлаждения.

Рисунок излома в литой стали совпадает с очертаниями зерен при травлении микрошлифа реактивом Кешиена. В изломе с селективным блеском, как и в микроструктуре, проявляется грануляционная структура литой стали. При больших увеличениях нафталинистый излом имеет структуру скола и реже — квазискола.

Причиныобразования.

Нафталинистый излом обусловлен наследованием продуктамираспада текстуры крупных зерен аустенита после превращенияу→а. Наиболее устойчива текстура крупного зерна аустенита в мартенсите и бейните, менее устойчива в феррите и еще менее устойчива в перлите. В нафталинистом изломе разрушение происходит по мелким зернам а-фазы, объединенным в отдельные текстурированные группы в пределах объемов, отвечающих крупному зерну исходной структуры аустенита.

Различают первичный нафталинистый излом, наблюдающийся в литой стали, не прошедшей термической обработки, и вторичный нафталинистый излом, наблюдающийся в литой и деформированной сталях после перегрева.

Вторичный нафталинистый излом отличается от первичного равноосной формой фасеток, не связанной с характером кристаллизации стали. Нафталинистые изломы обоих видов почти всегда можно получить при испытаниистали с камневидным изломом в условиях глубокого переохлаждения. Как правило, они сохраняются после закалки с температуры, незначительно превышающей точку Лс₃, однако в этом случае очертания фасеток становятся менее четкими.

Определяющим условием образования вторичного нафталинистого излома является перегрев, температура которого зависит от состава стали и особенностей плавки. При изменении соотношения свойств между границей и телом перегретых зерен аустенита в зависимости от термообработки — длительности пребывания при высоких температурах, скорости охлаждения, режима отпуска — и температуры испытания образуются нафталинистые или камневидные (см. ниже) изломы.

Наиболее часто нафталинистый излом образуется в сталях, содержащих хром, никель, марганец, молибден, ванадий. Кремнистые стали менее склонны к образованию нафталинистого излома даже при очень высоких температурах перегрева.

Способыпредупреждения.

Наличие в литой термически не обработанной стали первичного нафталинистого излома (как на отдельных участках, так и на всей поверхности) является нормальным явлением. Такой излом встречается в стали любого способа выплавки, и меры к его предупреждению не принимаются. Появление вторичного нафталинистого излома в литой и деформированной сталях связано с перегревом, и его можно предупредить, только исключив перегрев металла.

Для исправления вторичного нафталинистого излома стали подвергают высокотемпературной нормализации или закалке (нагрев на 150— 200 °С выше Ас₃) с последующим высоким отпуском. В процессе нагрева происходит рекристаллизация аустенита, обусловленная его внутренним наклепом в связи с объемными изменениями при фазовом превращении. Для устранения нафталинистого. излома применяется также промежуточный отжиг.

Механическиесвойства.

У сталей, имеющих нафталинистый излом, пластические характеристики и ударная вязкость понижены.

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