Аналіз типової технології виготовлення великих виробів показує, що обов’язковим елементом контролю якості виробів є виявлення флокенів. Флокени існують у вигляді тонких тріщин, а на зламі представляють собою овальні кристалічні плями срібно-білого кольору у вигляді пластівців. Флокени є небезпечними дефектами, оскільки їх присутність у сталі призводить до зниження механічних властивостей та інтенсифікації процесу руйнування.

Основною причиною утворення флокенів являється присутність у сталі підвищеної кількості водню у зонах розтягувальних напружень, які виникають в процесі структурних перетворень сталі, пластичній деформації, нерівномірному охолодженні, у місцях концентрації напружень, дефектах кристалічної решітки, границях зерен, неметалевих включеннях і ліквацій них неоднорідностей.

Флокени виникають при високій швидкості охолодження великих виробів у процесі термічної обробки, коли часу для виходу водню з металу достатньо. Найбільшу схильність до ураження флокенами мають вуглецеві і леговані сталі мартенситного та перлітного класів.

При експлуатації виробу молекулярний водень, а також експлуатаційні циклічні та динамічні напруження, можуть призвести до утворення експлуатаційних флокенів, які ініціюють зародження тріщин у виробі в процесі експлуатації.

При вмісті нижче 0,001% водень знаходиться в молекулярному стані, та не виділяється у вигляді газових бульбашок із рідкої сталі. Однак цього вмісту водню достатньо для того, щоб при температурі 400 ^оСтиск виділення водню перевищував границю міцності сталі та викликав утворення тріщини в сталі. Тиск водню досягає максимуму біля 200 °С та інтервал 400…200 °С являється небезпечним для утворення флокенів.

Для попередження утворення флокенів, охолодження після аустенітізувального нагрівання проводять по режимах, які забезпечують видалення або розподіл водню.

Вироби із вуглецевих та низьколегованих сталей після кування або нагрівання під термічну обробку охолоджують на повітрі до температури 600…640 ^oC. Час охолодження виробів на повітрі від 900 ^оС показано на рис. 1.

Залежно від максимального розміру виробу (d_б, мм) його витримують (τ, час) при температурі 600…640 ^оС у відповідності з формулою:

Рис. 1. Вплив максимального розміру сталевого виробу на час охолодження поковок від 900 ^оС на повітрі

Після витримки при 600…640 ^оС виливки та поковки охолоджуються до 400 ^оС зі швидкістю (V₄₀₀, ^оС/год):

,                                        (2),

а від 400 до 250 ^оС на повітрі.