С помощью макроанализа выявляют дефекты, нарушающие сплошность металла:
- Усадочную раковину, газовые пузыри, пустоты, трещины в литом металле (слитках, отливках);
- Трещины, возникающие при обработке давлением или термообработке в катаном или кованом металле;
- Раковины, газовые пузыри, возникшие при сварке в сварных швах;
Способы травления зависят от вида металла. Макроанализ позволяет определить в сталях:
- Толщину закаленного слоя, обладающего высокой твердостью по сравнению с мягкой сердцевиной.
- Толщину цементованного слоя.
Дефекты при анализе макротемплетов:
- Ликвационный квадрат – контур повышенной травимости за счёт зональной и дендритной ликвации на границах между зонами столбчатых и равноосных кристаллов. Ликвация уменьшается при уменьшении массы слитков, при снижении содержания серы, фосфора, а также понижении температуры разливки в изложницы.
- Точечная неоднородность – мелкие точки, травящиеся по всей площади макрошлифа за исключением краевой зоны. Дендритная ликвация уменьшается при снижении содержания в стали серы, фосфора, кислорода, азота.
- Пятнистая ликвация – темные пятна на темплете (общая пятнистая ликвация) или вблизи поверхности (краевая пятнистая ликвация). Здесь обнаруживается скопление неметаллических включений. Образуется при высоком содержании газов в металле, приводящее к появлению пузырей, в полость которых попадает металл с ликватами.
Меры предотвращения этого брака:
- уменьшение содержания газов;
- оптимальное раскисление металлов;
- применение просушенной шихты;
- выпуск не перегретого металла.
- Подусадочная ликвация – полоски или пятна в центре прутков. В зоне дефекта скопление сульфидов и оксидов. С целью предотвращения этого вида дефектов следует в большем проценте обрезать головную обрезь.
- Центральная пористость – группа мелких пор в центре прутков. В этих зонах присутствуют ликваты и неметаллические включения. Из – за присутствия включений или малой степени обжатия полностью не завариваются. Метод предотвращения – разливка стали в изложницы с большой конусностью и с меньшим относительно высоты диаметром, а так же утепление и обогрев прибыльной части слитка.
- Подкорковые пузыри. Они образуются вследствие выделения газов (CO, N2, H2) в период кристаллизации мерой борьбы является полное раскисление металла, хорошо просушенная шихта, хорошо просушенные огнеупоры.
- Межкристаллические трещины. Извилистые паукообразные полоски, идущие от оси прутка в стороны. Формируются за счёт выделения на границах кристаллов пленок оксидов и сульфидов. Мерами предотвращения являются:
- Снижение содержания серы и кислорода.
- Оптимальное раскисление.
- Ковочные трещины. Располагаются в осевой зоне и имеют вид креста, идут по диагонали или в виде разветвлённых разрывов, идущих от центра прутка. В изломах это грубые окисленные расслоения, образующиеся вследствие высоких напряжений при ковке, когда металл имеет высокую прочность и низкую пластичность.
- Скворечник. Возникает вследствие образования трещины при посадке холодных слитков или заготовок в печь с высокой температурой.
Флокены — зигзагообразные трещины, образующиеся за счёт наличия водорода в стали.
Для исследования микроструктуры готовится специальный образец, называемый микрошлифом. Образец для микроисследования должен вырезаться из места, дающего характеристику структуры всего исследуемого изделия. Чаще всего изготавливают образцы небольших размеров в виде кубиков 15 х 15 или 20 х 20 мм, или цилиндров диаметром 10 – 15 мм.
Такие образцы как проволока, тонкий лист, дробь и др. необходимо помещать в металлические трубки и заливать легкоплавкими сплавами. Вырезка производится пилой, фрезой, резцом, абразивными кругами, но нельзя допускать разогрев металла.
