Рис. 7. Лист (Азовсталь), сталь 10Г2ФБ (3200) до (
а
) и после (
б
) нагрева (
×
4000
)
изменению характера разрушения образцов (полученных путем рас-
щепления образцов с использованием угольных реплик). На этих ри-
сунках, полученных с помощью просвечивающего электронного ми-
кроскопа, можно увидеть различия в морфологии сульфидных включе-
ний. Так, в исходном образце (рис. 7,
а
), вырезанном из осевой зоны
дефектного листа, сульфидные включения имеют пластинчатую фор-
му, вызывающую хрупкое разрушение. После нагрева эти пластины
утончаются.
Известно [10], что сульфиды являются косвенной причиной во-
дородного “заболевания” и растрескивания металла листа. В работе
[13] показано, что процесс диффузии атомов водорода от их скопле-
ний (являющихся ограниченным источником диффузии), ведущий к
уменьшению градиента концентрации водорода у микрограниц суль-
фидных включений, не всегда успевает реализоваться полностью, так
как это зависит от тепловых режимов прокатки листа на стане.
В результате эксперимента выявлено, что нагрев до 1250
◦
С при-
водит к образованию сульфидов глобулярной формы (рис. 7,
б
), что
вызвано увеличением скорости диффузии молекул веществ, раство-
ренных в обрабатываемом металле, и его упрочнением, особенно если
принимать во внимание уменьшение градиента концентрации молекул
растворенного водорода и исчезновение водородных пазух в зонах пла-
стинчатых включений, являющихся причиной “водородной болезни”
и стресс-коррозии.
Проведенный ультразвуковой и металлографический контроль ли-
стов выявил в первом образце большое число микротрещин, классифи-
цируемых как микротрещины напряжений (возникающие у пластин),
стимулированных скоплением атомов водорода.
Описанный процесс диффузии атомов из ограниченных источни-
ков водорода, которыми (см. рис. 7,
а
) являются сульфидные включе-
ния, в результате прогрева листа и диффузии водорода из источников
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 3 95
