Красноломкость

Красноломкость обусловливается, главным образом, распределением некоторых примесей (меди, серы) по границам кристаллов или зёрен металла. В поверхностном слое стали, содержащей более 0,4-0,5 % меди, при высоких температурах иногда образуются местные скопления структурно-свободной меди, в результате чего при деформации металла могут возникнуть поверхностные надрывы и трещины^[3].

Красноломкость наблюдается также в стали с повышенным содержанием серы и пониженным содержанием марганца. В этом случае сера находится в стали не в виде сравнительно тугоплавкого сульфида марганца MnS, а в виде сульфида железа (FeS). Этот сульфид практически нерастворим в стали в твёрдом состоянии, но растворим в жидком металле и в результате образует с железом легкоплавкую и хрупкую эвтектику с температурой плавления 988 °С, располагающуюся по границам зёрен. В результате сталь становится хрупкой уже при 800 °С и выше, то есть в области температур красного каления. При последующем нагреве стали до температуры прокатки или ковки (1000—1200 °С) эта эвтектика расплавляется, что ослабляет связь между зёрнами металла и стимулирует трещинообразование по их границам^[4][5].

Для ослабления вредного влияния красноломкости и её полного устранения в сталь вводят легирующие элементы (алюминий, титан, цирконий, марганец и др.), образующие тугоплавкие сульфиды. Присутствие в стали марганца практически исключает красноломкость, поскольку этот элемент имеет большее сродство к сере по сравнению с железом и образует с серой тугоплавкий сульфид марганца, который представляет собой отдельные включения. Концентрация меди на границах зёрен может быть в некоторой мере предотвращена легированием (никелем, молибденом, бором)^[3][4].

Другим способом устранения красноломкости (например, для автоматных сталей) является гомогенизационный отжиг при 1150 °С^[6].