Возникновение дефектов в стали является результатом весьма сложных физико-химических процессов при выплавке, разливке, обработке металла давлением и при последующих термических операциях.
С момента образования жидкого металла и до выпуска плавки в ковш в объеме сталеплавильного агрегата протекают реакции окисления и раскисления ванны с образованием неметаллической фазы. Вместе с тем в условиях высокой температуры жидкая стальная ванна насыщается газами. В результате этих процессов возможно образование таких дефектов, как рванины, волосовины, пористость, ликвация, газовые и сотовые пузыри, неметаллические включения, флокены и др.
Химический состав плавки также оказывает большое влияние на образова-ние дефектов. Известно, что к конструкционным углеродистым спокойным сталям предъявляются высокие требования в отношении предела временного сопротивления разрыву СГВ и предела текучести СТХ. При этом во всех случаях требуется, чтобы величины СГВ и СГТ были максимально близки, что позволит исключить появление пластической деформации при службе металлопродукции, тогда как, например, к холоднокатаному листу, предназначенному для штамповки, предъявляются противоположные требования должны быть максимально различны для получения наибольшего интервала пластической деформации, столь необходимой в данном случае.
Это показывает, что технические требования связаны не с абсолютными значениями механических показателей, а с условиями изготовления и службы деталей. Наличие в углеродистом металле в незначительных количествах таких дефектов, как волосовины, неметаллические включения, во многих случаях не нарушает нормальной работы металла в процессе службы и не может служить основанием для перевода стали в дефектную.

Поверхностные дефекты

Волосовины и «горячие» трещины
Слитки из хорошо раскисленного металла без чрезмерно развитой ликвации, транскристаллизации и других дефектов принимают в последующий передел. На таком металле не должно быть трещин, плен, волосовин, неметаллических включений. Однако эти дефекты все же встречаются и являются результатом совместного воздействия множества технологических факторов.
Склонность к образованию того или иного дефекта у слитков стали определяется не только условиями разливки, но и свойствами жидкого и затвердевающего металла, влияние которых проявляется тем сильнее, чем сложнее условия формирования слитка. В этом отношении весьма характерны слитки для прокатки листов. Специфика их формирования предопределяет повышенную склонность к образованию наружных горячих трещин и заворотов. У листовых слитков количество и глубина продольных наружных трещин возрастают с увеличением отношения размеров широкой и узкой граней, поэтому при разливке в изложницы это отношение обычно не превышает 3—3,5 .
Свойства жидкого и затвердевающего металла можно регулировать соответствующей корректировкой состава стали и технологии ее выплавки. Серьезным и трудноустранимым дефектом у слябов из углеродистых спокойных сталей являются наружные «горячие» трещины. В условиях разливки сверху при большой высоте падения струи и развитой поверхности зеркала жидкого металла происходит процесс охлаждения и вторичного окисления стали.
Принято считать, что «горячие» трещины образуются при температурах, близких к линии солидуса, в связи с низкими пластическими свойствами стали в этом температурном интервале из-за наличия легкоплавких соединений в межкристаллитных прослойках.