Неметаллические включения. Влияние на механические свойства

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

Современные способы производства стали и сплавов не дают возможности получить металл, не содержащий неметаллических включений. Большее или меньшее количество включений существует в любой стали в соответствии с её составом и условиями производства. Обычно количество неметаллических включений в стали не превышает 0,1 %. Однако в связи с их малыми размерами число включений в металле очень велико.

Неметаллические включения в стали являются инородными телами, нарушающими однородность её структуры, поэтому их влияние на механические и другие свойства может быть значительным. При деформации в процессе прокатки, ковки, штамповки неметаллические включения, особенно неправильной формы с острыми краями и углами, играют роль концентраторов напряжения и могут вызвать образование трещины, являющейся очагом последующего усталостного разрушения стали.

Решающее значение при изучении влияния неметаллических включений на качество стали имеют их свойства: размер, форма, химические и физические характеристики, а также характер расположения по отношению к зернам литого металла. Указанные свойства включений зависят от химического состава стали, метода её выплавки и для заданной марки стали могут изменяться в широких пределах даже для одинакового способа её производства.

К настоящему времени для анализа неметаллических включений разработаны и широко используются различные методы, позволяющие с большой точностью определить состав, структуру и содержание неметаллических включений в стали и сплавах как с выделением их из металла, так и в твердом металле.

Опишите явление макроликвидации. Причины возникновения

Наличие макроликвации приводит к различиям в физико-механических характеристиках по сечению проката. Уменьшать ликвацию в процессе разливки на МНЛЗ позволяет мягкое обжатие. Как показывают металлографические исследования, наиболее эффективным приемом снижения макроликвации является именно мягкое обжатие заготовки - небольшое обжатие, которое компенсирует объемную усадку стали при затвердевании, тем самым предотвращая ликвационное расслоение в центральной части заготовки. Проведенные на заводе Серп и Молот эксперименты показали, что поперечные колебания гильзы кристаллизатора также способствуют снижению макроликваци отливок.