Горячая деформация влияет на формирование структуры и свойств металла. В некоторых случаях горячая деформация является конечной тепловой операцией, определяющей служебные свойства металла.
В нагревательные печи или колодцы слитки могут поступать непосредственно после затвердевания при температуре 850 - 900° С или после полного охлаждения их до комнатной температуры. При нагреве слитков под горячую деформацию, особенно в холодном состоянии, вследствие неравномерного нагрева их наружных и внутренних слоев в металле возникают внутренние напряжения, особенно опасные при низких температурах, когда металл малопластнчен. Возникшие напряжения могут приводить к разрушению слитков, поэтому нагрев их осуществляют с малой скоростью. Наилучшую деформируемость имеют сплавы с однофазной структурой. Наличие значительного количества второй фазы, например: 6-феррита или карбидной фазы, ухудшает в стали технологическую пластичность металла.
Рис. 10.1. Строчечная структура стали: а - доэвтектоидной: б - нержавеющей мартенситно-ферритной; в - ледобуритной
Неметаллические включения, расположенные в форме меж- кристаллической пленки или отдельных включений, в результате деформации вытягиваются в направлении деформации и часто разрываются.
Газовые пузыри и пустоты, находящиеся главным образом в подкорковой и головной частях слитка, уплотняются и свариваются, если их стенки не были покрыты окислами или если в них не скопились неметаллические включения. Таким образом, в результате деформации улучшается структура металла (разрушаются крупные дендриты и межкристаллическая пленка, измельчаются неметаллические включения, образуются более равномерные зерна) и происходит его уплотнение. Горячая деформация, меняя формы кристаллитов, не устраняет неоднородность состава как в макрообъеме, так и в пределах дендрита. В результате прокатки или ковки дендриты вытягиваются в направлении течения металла, образуя продольную слоистость (волокнистость) и первичную микроскопическую полосчатость (слоистую структуру) (рис. 10.1).
Наличие в слитке усадочной раковины, рыхлости и пузырей приводит к образованию в деформированном металле трещин, расслоений, пузырей, разрывов и т. д. Деформация литого металла, способствуя уничтожению некоторых дефектов, свойственных ему (крупнозернистости, пористости, пузырей), в свою очередь, является источником ряда дефектов, обусловленных особенностями технологического процесса деформации.