Дендритную структуру и зоны кристаллизации литого металла можно выявить глубоким травлением макрошлифа в 15%-ном водном растворе персульфата аммония (NH4)2S2O8 и дать заключение о скорости охлаждения слитка или отливки.
Для обнаружения дефектов литых сплавов проводится плавочный контроль, при котором выявляются:
усадочные раковины — полости, границы которых в стали обогащены C, P, S, неметаллическими включениями; усадочные раковины образуются вследствие уменьшения объема металла при кристаллизации и располагаются в центральной и преимущественно верхней части слитка спокойной стали;
общая пористость — поры, равномерно распределенные по сечению макрошлифа; обусловлена наличием газовых пузырей и неметаллических включений;
межкристаллические трещины зигзагообразной формы (“паучок”) — в центральной зоне слитка; встречаются при ускоренной разливке и кристаллизации слабо раскисленной стали с повышенным содержанием водорода;
флокены — извилистые дискообразные трещины от долей мм до 100 мм длиной; образуются при быстром охлаждении стали, содержащей водород в диапазоне температур повышенной пластичности: от 200 0 до 20 0С; при этом водород, выделяясь из твердого раствора с железом и, переходя из атомарной формы в молекулярную, создает большие внутренние напряжения, приводящие к образованию трещин; наиболее флокеночувствительными являются катаные и кованые толстолистовые хромникелевые стали и некоторые углеродистые стали типа рельсовой.
Газовые пузыри:
подкорковые (свищи) — округлые пустоты в спокойной, сильно насыщенной газами ( H2, O2, N3 ) стали, не успевшими выделиться из жидкого металла при кристаллизации;
сотовые ( соты ) — вытянутые к центру слитка полости, заполненные закисью углерода СО, выделяющийся при самораскислении кипящей и полуспокойной стали в процессе разливки (FeO + C = Fe + CO); располагаются вблизи поверхности слитка в начале зоны столбчатых кристаллов; могут вскрываться при прокатке, образуя рванины, трещины; рванины могут быть вызваны и пережогом металла (при высоком нагреве стали: » на 100¸150 0С ниже линии солидуса).
Ликвация:
ликвация по плотности — химическая неоднородность по высоте слитка; встречается в сплавах, когда плотности твердой кристаллической и жидкой фаз заметно отличаются друг от друга; наиболее сильно проявляется при замедленном охлаждении сплавов, содержащих тяжелые элементы: Рв, W и т. п.; никаким отжигом не устраняется;
зональная ликвация — неоднородное распределение элементов по зонам слитка, поковки или прутка, как, например, дефект стали типа ковочный квадрат; отжигом не устраняется;
дендритная ликвация — неоднородность по составу в пределах кристаллитов (зерен) и между ними; устраняется длительным диффузионным отжигом при 1150¸ 1200 0С;
газовая (пятнистая) ликвация — обогащение стенок газовых пузырей (сот) фосфором; способствует образованию рванин.
Все перечисленные дефекты оцениваются по 5-ти балльной шкале согласно ГОСТ 10243-62: чем выше балл, тем крупнее дефект.
