Склонность стали к трещинообразованию

В соответствии с обобщающей теорией А.А. Бочвара горячие трещины возникают в «эффективном» интервале кристаллизации, верхней границей которого является температура начала линейной усадки, а нижней — температура неравновесного солидуса. Протяженность этого интервала пониженных пластических свойств зависит от состава стали, а также от состава и температуры плавления неметаллических включений, находящихся в маточном растворе.
Склонность стали с содержанием углерода в пределах 0,18—0,30% к трещинообразованию является наименьшей. Нашими исследованиями показано, что пораженность углеродистых листовых слябов горячими наружными трещинами начинает заметно возрастать, если содержание серы в металле превышает 0,030— 0,035%. Металлографические исследования поверхностного слоя слябов показали, что в этом случае существенно увеличивается доля легкоплавких сульфидов по границам зерен.
Для повышения трещиноустойчивой стали рекомендуется изменить состав и расположение сульфидных включений, т. е. обеспечить возникновение неметаллической фазы в предкристаллизационный период. Достаточно хорошо зарекомендовавшим себя методом воздействия на состав сульфидов является регулирование количества присаживаемого в сталь первичного алюминия (не более 250 г т), а также микролегирование стали редкоземельными элементами .
При изучении дефектов углеродистой стали волосовинами называют тонкие внутренние трещины в прокатанном металле. Дефект обнаруживается в виде прямых тонких штрихов-трещинок глубиной 0,5—1,5 мм и длиной до нескольких сантиметров.

Дефекты прокатки — закаты вдавленной окалины
Трещины становятся более отчетливыми после травления стали в растворе серной кислоты. Значительная разница в размере волосовин указывает на различный характер их происхождения. Экспериментальным путем установлено, что возникновению волосовин предшествует появление на поверхности слитка свищей или близко расположенных от поверхности газовых пузырей, а также присутствие шлаковых включений, глубоко проникающих от поверхности в слиток. Во время нагрева слитка стенки свища газового пузыря окисляются, покрываются окалиной, в процессе прокатки окалина закатывается. Образованию подкорковых пузырей способствуют повышенная вязкость стали при разливке, излишняя присадка алюминия во время разливки, разливка перегретой, сильно насыщенной газами стали и густое покрытие смазывающим веществом стенок изложниц, особенно холодных.
Наряду с крупными трещинами на поверхности прокатанной полосы часто наблюдаются мелкие продольные прерывистые трещины, образование которых зависит преимущественно от поверхностных дефектов слитка — от брызг стали, частиц шлака, огнеупорных материалов и корковых свищей.
Волосовины, около которых расположены сульфиды марганца Мп5, яв-ляются продуктом межкристаллической ликвации, которая развивается тем сильнее, чем быстрее остывает слиток в изложнице.
Волосовины — результат насыщенности стали газами и загрязнения ее ольщими скоплениями неметаллических включений типа силикатов и алюми-натов.
Дефекты прокатки — закаты вдавленной окалины, неравномерный нагрев слитка, недостатки калибровки валков — также служат причиной образования волосовин.