На уменьшение анизотропии свойств
крупных поковок положительное влия-ние оказывает вакуумирование стали,
снижающее примерно в 2 раза содержание водорода, улучшающее пластичность и
вязкость.
В поковках, пораженных флокенами,
часто наблюдается развитая дендритная ликвация, которая, особенно иа
крупных слитках, настолько резко выражена, что позволяет обнаружить в
темных участках шлифа повышенное содержание легирующих
элементов.
В легированной стали водород
вызывает усиление дендритной ликвации и столбчатости [4]. С. М. Баранов
предлагает объяснение влияния водорода на структуру стали. При охлаждении
жидкой стали, содержащей повышенное содержание водорода, момент
образования твердых кристаллов совпадает со скачкообразным и резким
падением растворимости водорода между жидкой и твердой фазами.
Выделяющийся иа границе раздела твердой и жидкой фазы водород
адсорбируется гранями растущих кристаллов (осей дендритов). Наличие
адсорбционной пленки водорода затрудняет диффузионные процессы, что
приводит к повышению концентрации легирующих элементов и углерода в
междуосных объемах дендритов и создает сильно развитукз дендритную
ликвацию. Значительное обогащение растворенными элементами междуосных
объемов может привести к возникновению в них стали другого класса,
например мартенситиого, резкому изменению твердости, а также окраски
участков структуры. Неравномерная концентрация легирующих элементов в
микрообъемах дендритов является весьма устойчивой и сохраняется в процессе
ковки и последующей термической обработки. Таким образом, помимо
снижения пластичности водород вызывает изменение структуры стали, которое
является устойчивым и после значительного удаления его из
металла.
Флокеиы в крупных поковках.
Проблеме флокенов в стали посвящено большое число экспериментальных и
теоретических работ. С одной стороны это свидетельствует о
практической важности указанной проблемы, с другой — о сложности
явлений, протекающих в металле и приводящих к образованию такого рода
дефектов.
Известно, что одной из главных
причин образования флокенов в крупных поковках является повышеииое
содержание водорода в стали. Флокеиы обычно наблюдаются в катаной стали
или в поковках, но иногда они встречаются и в литой стали. Как
правило, они располагаются в средней части гоковки и не имеют определенной
ориентировки. В крупных поковках флокены располагаются или берут начало в
ликвациониых участках, обогащенных углеродом, фосфором, серой и
легирующими элементами [14].
В настоящее время причина
образования флокенов не вызывает сомнения, но механизм их образования
является дискуссионным.
Образование флокенов реализуется
при содержании водорода 4—8 см3/100 г металла под действием
дополнительных внутренних напряжений (структурных, термических и
механических), которые увеличивают локальную концентрацию водорода в
твердом растворе.
И. Е. Брайнин [6] полагает, что
флокены образуются не мгновенно, а после определенного инкубационного
периода времени, необходимого для достижения соответствующего содержания
водорода в дефектном участке кристаллической решетки, где они зарождаются.
Длительность инкубационного периода уменьшается с увеличением
содержания водорода, остаточных внутренних напряжений, величины
зерна.
Только растягивающие напряжения
при совместном действии с водородом могут вызвать образование флокенов,
сжимающие напряжения уменьшают опасность флокенообразования.
Объясняется это тем, что водород путем восходящей диффузии обогащает
зоны растягивающих напряжений и, собираясь около дислокаций, способствует
зарождению и распространению трещин [10]. Причиной образования
флокенов является диффузионно подвижвый водород.
По данным П. В. Склюева [14],
температура начала появления флокевов ие является постоянной, а зависит,
помимо содержания водорода, от состава стали и скорости охлаждения. Чем
выше содержание водорода и чем больше скорость охлаждения, тем выше
температура образования флокенов. Литературные дай-
