Флокени

Фло́кени (від нім. Flocken — пластівці) — дефект внутрішньої будови сталі, внутрішні звивисті тріщини дуже малої товщини (малі частки міліметра) у сталевих поковках і прокатній продукції, а також іноді — у зливках і виливках, що різко знижують механічні властивості сталі. Як концентратори напружень і осередки розвитку магістральних тріщин флокени можуть призвести до непоправних руйнувань виробів і конструкцій. Найбільшу схильність до ураження флокенами мають леговані вуглецеві сталі мартенситного і перлітного класів (конструкційні, підшипникові, рейкові тощо), в той час, як у сталях аустенітного і карбідного класів (неіржавні, швидкорізальні) ці дефекти не трапляються.

Історія дослідження

Наприкінці 19 століття в Німеччині траплялися руйнування головок залізничних рейок, що не знаходили наукового пояснення. На зламах рейок спостерігали світлі плями округлої форми розміром від 0,5 до 30-35 мм, кристалічна будова яких не підпадала під відомі на той час характеристики в'язкого чи крихкого руйнування. Факти таких руйнувань привернули увагу дослідників. Нова хвиля масового виникнення й дослідження флокенів припадає на 1930-і роки. Вона була пов'язана з широким виробництвом і використанням легованої сталі.

Опис

На оброблених травленням шліфах у поперечному перерізі флокени проявляються у вигляді тонких волосин, а у зламі загартованих зразків флокени являють собою овальні кристалічні плями від сріблясто-білого кольору до сірого матового кольору залежно від складу сталі та при цьому завжди відрізняються від основної сірої маси зламу.

Утворення

Флокенами вражаються лише внутрішні шари гарячедеформованих заготовок (поковок, прокату, штамповок) або готових виробів. Утворюються флокени лише у виробах з конструкційних сталей із вмістом вуглецю в межах від 0,2 % до евтектоїдного.

Способи боротьби

Способами боротьби з флокенами є термічна обробка виробів за спеціальними протифлокенними режимами, а також вакуумування рідкої сталі, при якій вміст водню знижується до безпечного рівня. Наприклад, для зниження схильності прокату до утворення флокенів застосовують гомогенизуючий відпал. Потрібні нагрівання в печах до 1100—1150°C, витримка 20-25 годин і подальше охолодження в печі до 100°С.

Література

• Винокур Б. Б. Флокени в сталі (огляд) / Б. Б. Винокур // Металознавство та обробка металів. — 2009. — № 2. — С. 45-50. — Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MOM_2009_2_15.
• Мисливченко, О. М., Говорун Т. П. Дефекти при кристалізації металів // Сучасні технології в промисловому виробництві: матеріали Всеукраїнської міжвузівської науково-технічної конференції (Суми, 19 — 23 квітня 2010 року) / Редкол.: О. Г. Гусак, В. Г. Євтухов. — Суми: СумДУ, 2010. — Ч.ІІ. — С. 191—192.