12.4. Надрывы
Надрывы многочисленные, периодически повторяющиеся внутренние разрывы с широким раскрытием в металле, расположенные поперек направления деформирования (рис. 12.7).
Рис. 12.7. Надрывы в продольном сечении прутка, алюминиевый сплав, темплет.
Дефект выявляется методами просвечивания и идентифицируется на макрошлифах. Образование надрывов обусловлено пониженной пластичностью центральных слоев металла из-за недостаточного прогрева слитков (часто встречается при индукционном нагреве прессуемых заготовок). Для предотвращения возникновения надрывов необходимы:
-соблюдение температурно-скоростных режимов прессования;
-обеспечение равномерного прогрева заготовок.
Дефект не устраняется. Единичные надрывы вырезаются.
12.5. Расслоения
Расслоения представляют собой несплошности (раскатанные или расплющенные пустоты литого металла), ориентированные строго вдоль направления деформации и проявляющиеся в изломе в виде трещин (рис. 12.8-12.10).
Дефект наблюдается в деформированном металле и проявляется в виде трещин в изломах металла, перпендикулярных направлению деформации.
Выявляется на макрошлифах и в изломах, параллельных направлению деформации, имеет вид плоских вытянутых участков с гладкой поверхностью светло-серого блестящего или матового цвета.
Расслоения образуются вследствие раскатки при деформации усадочных раковин, рыхлости, газовых пузырей, неметаллических и металлических включений, имевшихся в слитке, которые служат очагами зарождения несплошностей в прокате.
Рис. 12.8. Расслоения (в изломе): а, б – поперек направления деформации (а – единичные расслоения; б – множественные); в – вдоль направления деформации; г – по толщине проката; д – в штамповке; а, б – сталь; в–д – алюминиевый сплав.
Расслоения образуются вследствие раскатки при деформации усадочных раковин, рыхлости, газовых пузырей, неметаллических и металлических включений, имевшихся в слитке, которые служат очагами зарождения несплошностей в прокате.
Дефект преимущественно располагается в центральной части заготовок, обладающей пониженной пластичностью. Возможность образования расслоений увеличивается при наличии факторов, препятствующих их завариванию при горячей деформации:
- повышенном газосодержании и содержании вредных примесей и неметаллических включений, снижающих пластические характеристики металла в центральных зонах заготовок под деформацию;
- отклонении режимов деформации металла от оптимальных.
|
|
|
|
|
|
Рис. 12.9. Расслоения в прокате (никелевый сплав): а – макроструктура; б – излом. |
|
Рис. 12.10. Поры, вызванные расслоениями в свариваемых листах (алюминиевый сплав), макроструктура. |
Для предупреждения образования несплошностей в литом металле, следствием которых являются расслоения, рекомендуется:
- применение оптимальной формы изложниц с обеспечением минимальной усадочной раковины;
- соблюдение температурно-временных параметров разливки и кристаллизации металла;
- снижение газонасыщенности металла;
- повышение чистоты металла по неметаллическим и интерметаллическим включениям;
- уменьшение скорости и неравномерности деформации при прокатке, ковке и штамповке.
При деформировании сталей длительное пребывание слитков при высоких температурах (ниже критической температуры образования камневидного излома) способствует завариванию пор и устранению несплошностей. При увеличении степени деформации металла наблюдаются раскатывание несплошностей и их частичное либо полное заваривание.
В готовых изделиях дефект не исправляется. Допустимость расслоений в металле определяется требованиями технических условий.
Дефект оказывает заметное влияния на механические свойства деформированных полуфабрикатов в продольном и поперечном направлениях; по толщине деформированных полуфабрикатов. При его наличии все механические свойства снижаются, причем степень снижения зависит от размера площади, занятой дефектом в сечении образца. При наличии расслоений резко снижается сопротивление разрушению металла в конструкциях в высотном направлении.
Выходя на кромку свариваемого металла и попадая в зону сварного шва, расслоения вследствие содержащихся в их полости газов могут вызывать трещины, поры и свищи в сварном шве.