Анализ неметаллических включений (НВ)

Влияние НВ на свойства стали

Неметаллические включения представляют собой соединения металлов с неметаллами, находящиеся в стали и сплавах в виде отдельных фаз.

Современные способы производства стали не дают возможности получать металл без включений.

НВ нарушая однородность металла являются концентраторами напряжений и оказывают значительное влияние на механические свойства стали. Решающее влияние на свойства стали оказывает природа, количество и свойства – форма, размер, химические и физические характеристики (состав, температура плавления, пластичность, твердость) и характер расположения в металле.

Практика производства стали и эксплуатации изделий показывает, что многие дефекты металла связаны с присутствием в нем неметаллических включений. Влияние НВ на свойства стали вызывает необходимость получения металла с регламентированными (по природе и количеству) включениями с учетом специфики изготовления и эксплуатации изделий.

НВ мешает свободному продвижению дислокаций, которые обеспечивают пластическую деформацию металла и способствуют его разрушению. Коэффициэнт концентрации напряжений зависит от химического состава, физических свойств, формы и размеров включений. При этом мелкие и округлые включения обычно менее опасны, чем крупные, пластинчатые, пленочные. Большую роль играют механические свойства самих НВ из которых наиболее опасными являются прочные и хрупкие включения. Грубые скопления НВ в центральной части слитка приводят к возникновению кристаллизационных трещин. Причиной слоистого разрушения стали часто являются легкодеформируемые включения сульфидов и силикатов. В шарикоподшипниковой стали НВ (расположенные в наиболее нагруженной части у поверхности подшипника) служат очагами развития усталостных трещин. НВ в процессе кристаллизации стали могут выделяться на границах зерен, что приводит к снижению пластичности металла.