Дефекты стали: Справочник

Новокрещенова С.М., Виноград М.И.
Металлургия, 1984 г.

Ссылка доступна только зарегистрированным пользователям.
Дефекты стали: Справочник
ВВЕДЕНИЕ
 
Многообразие дефектов сталей и сплавов не всегда резко различаю­щихся по внешнему виду, создает значительные трудности при их идентификации в практической работе заводов. Эти трудности неред­ко возрастают в связи с тем, что металл после возникновения дефек­та подвергается горячей обработке давлением или термической обра­ботке. Особенно сложно определять происхождение дефектов поверх­ности, на которые при нагревах воздействует воздух или атмосфера печи, что приводит к изменению химического состава поверхностного слоя, окислению, обезуглероживанию, образованию в зоне дефекта оксидов, нитридов и других фаз. Достоверно определить вид и источ­ник образования поверхностного дефекта удается лишь «непосредствен­но после его возникновения.
В связи с этим важно установить характерные признаки различ­ных дефектов при использовании соответствующих методов контроля и исследования «металла.
В современной практике используются следующие основные мето­ды обнаружения и изучения поверхностных и внутренних дефектов:
1) внешний осмотр металла;
2) ультразвуковой контроль для выявления внутренних дефектов;
3) электромагнитные методы контроля для выявления поверхност­ных дефектов;
4) местная зачистка поверхности;
5) осадка образцов, вырезанных из прутков для более четкого выявления поверхностных дефектов;
6) ступенчатая обточка прутков для выявления волосовин;
7) исследование макроструктуры на поперечных и продольных темплетах после травления в кислотах или специальных реактивах, выявляющих неоднородность, а также путем снятия серных отпечат­ков;
8) исследование продольных и поперечных изломов (визуальное и методами световой и электронной микроскопии);
9) исследование нетравленых микрошлифов (для оценки загряз­ненности неметаллическими включениями, выявления микропор и микротрещин);
10) исследование микроструктуры после травления для выявления структурных составляющих, обезуглероживания, величины зерна и т. д.;
11) электронно-микроскопические методы исследования дисперс­ных фаз, границ зерен и особенностей тонкой структуры металла в зоне дефекта;
12) микрорентгеноспектральный анализ с целью определения со­става неметаллических и инородных металлических включений, уча­стков химической неоднородности;
13) рентгеноструктурный анализ;
1.4) петрографическое исследование неметаллических включений.
Для достоверного установления причин образования дефекта часто необходимо использовать комплекс методов. Так, при исследовании дефектов сталеплавильного происхождения после изучения макро- и микроструктуры необходимо просматривать под микроскопом нетрав­леный микрошлиф. Получаемая при этом информация позволит огра­ничить возможные причины дефекта. В случае обнаружения неметал­лических включений последующее исследование их .состава и струк­туры методами микрорентгеноопектрального анализа, электронной микроскопии и петрографического анализа выявит источник загряз­нения.
Комплексное определение происхождения дефектов, встречающих­ся в металловедческой практике, дает возможность использовать установленные эталоны и признаки дефекта.
Многообразие дефектов сталей и сплавов не всегда резко различаю­щихся по внешнему виду, создает значительные трудности при их идентификации в практической работе заводов. Эти трудности неред­ко возрастают в связи с тем, что металл после возникновения дефек­та подвергается горячей обработке давлением или термической обра­ботке. Особенно сложно определять происхождение дефектов поверх­ности, на которые при нагревах воздействует воздух или атмосфера печи, что приводит к изменению химического состава поверхностного слоя, окислению, обезуглероживанию, образованию в зоне дефекта оксидов, нитридов и других фаз. Достоверно определить вид и источ­ник образования поверхностного дефекта удается лишь 'непосредствен­но после его возникновения.
 
В связи с этим важно установить характерные признаки различ­ных дефектов при использовании соответствующих методов контроля и исследования металла.
В современной практике используются следующие основные мето­ды обнаружения и изучения поверхностных и внутренних дефектов:
1)внешний осмотр металла;
2)ультразвуковой контроль для выявления внутренних дефектов;
3)электромагнитные методы контроля для выявления поверхностных дефектов;
4)местная зачистка поверхности;
5)осадка образцов, вырезанных из прутков для более четкого выявления поверхностных дефектов;
6)ступенчатая обточка прутков для выявления волосовин;
7)исследование макроструктуры на поперечных и продольных темплетах после травления в кислотах или специальных реактивах, выявляющих неоднородность, а также путем снятия серных отпечат­ков;
8)исследование продольных и поперечных изломов (визуальное и методами световой и электронной микроскопии);
9)исследование нетравленых микрошлифов (для оценки загряз­ненности неметаллическими включениями, выявления микропор и микротрещин);
10)исследование микроструктуры после травления для выявления структурных составляющих, обезуглероживания, величины зерна и т. д.;
11)электронно-микроскопические методы исследования дисперс­ных фаз, границ зерен и особенностей тонкой структуры металла в зоне дефекта;
12)микрорентгеноспектральный анализ с целью определения со­става неметаллических и инородных «металлических включений, уча­стков химической неоднородности;
13)рентгеноструктурный анализ;
14) петрографическое исследование неметаллических (включений. Для достоверного установления причин образования дефекта часто необходимо использовать комплекс методов.
 
Так, при исследовании дефектов сталеплавильного происхождения после изучения макро- и микроструктуры необходимо просматривать под микроскопом нетрав­леный микрошлиф. Получаемая при этом информация позволит огра­ничить возможные причины дефекта. В случае обнаружения неметал­лических включений последующее исследование их состава и струк­туры методами  микрорентгеноспектрального анализа, электронной микроскопии и петрографического анализа выявит источник загряз­нения.
Комплексное определение происхождения дефектов, встречающих­ся в металловедческой практике, дает возможность использовать установленные эталоны и признаки дефекта.