Повышение усталостной долговечности рельсовой стали электронно-пучковой обработкой

• Автор: Гришунин, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 181 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
1.1 Выплавка рельсовой стали в дуговых электропечах
1.2 Прогрессивные технологии прокатки рельсов
1.3 Способы термообработки и их влияния на структуру и свойства
1.4 Рельсовая сталь бейнитной структуры
1.5 Влияние микролегирования на свойства рельсовой стали
1.6 Усталость и износ рельсовых сталей при эксплуатации
1.7 Повышение усталостной долговечности сталей импульсным токовым воздействием
1.7.1 Диагностика усталостного разрушения и его подавления токовым импульсом
1.7.2 Физическая природа повышения усталостного ресурса нержавеющих сталей токовой импульсной обработкой
1.8 Многоцикловая усталость нержавеющих сталей после электронно-пучковой обработки
1.8.1 Нержавеющая сталь 08Х18Н10Т
1.8.2 Закаленная нержавеющая сталь 20X
1.8.3 Закаленная нержавеющая сталь 20Х23Н
Выводы
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Материал исследования
2.2 Электронно-пучковая обработка стали
2.2.1 Оборудование для обработки поверхности материала высокоинтенсивным низкоэнергетическим электронным пучком
2.3 Методика усталостных испытаний
2.4 Методики структурных исследований

2.5. Методика количественной обработки результатов исследований
ГЛАВА 3 СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ
3.1 Структура исходного состояния
3.2. Структура поверхностного слоя стали, обработанной высокоинтенсивным
электронным пучком
3.3 Структурно-фазовый градиент, формирующийся в рельсовой стали Э76Ф, подвергнутой обработке высокоинтенсивным электронным пучком в режиме
оплавления поверхностного слоя
3.4. Структурно-фазовый градиент, формирующийся в рельсовой стали Э76Ф, подвергнутой обработке высокоинтенсивным электронным пучком в режиме
устойчивого плавления поверхностного слоя
Заключение по главе
ГЛАВА 4 УСТАЛОСТНАЯ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ
Введение
4.1 Усталостная долговечность рельсовой стали в состоянии после термообработки
4.2 Усталостная долговечность стали с упрочненным поверхностным слоем. 101 Заключение по главе
ГЛАВА 5 ФОРМИРОВАНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ГРАДИЕНТОВ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКЕ И ПОСЛЕДУЮЩЕМ УСТАЛОСТНОМ НАГРУЖЕНИИ
5.1 Градиентная структура, формирующаяся в стали в результате облучения электронным пучком и последующих усталостных испытаний вплоть до разрушения
5.2 Эволюция структуры и фазового состава перлита и мартенсита при
усталостных испытаниях стали Э76Ф
Заключение по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Предложения по практическому использованию результатов диссертационной
работы
Справки и акты об использовании результатов работы

образования неравновесных структурно-фазовых состояний - субмикро- и нано-кристаллических и аморфных [142].
1.8.1 Нержавеющая сталь 08Х18Н10Т В работах [11-20, 142-150] выполнен ПЭМ анализ стали 08Х18Н10Т, подвергнутой усталостному нагружению до разрушения после предварительной электронно-пучковой обработки (ЭПО), повышающий усталостный ресурс до 3,5 раз (рисунок 1.3).

Е8, Дж/см
Рисунок 1.3 — Зависимость числа циклов до разрушения от плотности энергии
пучка электронов
В этих работах плотность энергии пучка энергии пучка электронов Е5 изменялась в интервале от 10 до 30 Дж/см2. При Е5= 10 Дж/ см2 поверхностный слой стали не плавился, превращения проходили в твердом состоянии. При Е5= 15 Дж/ см2 режим электронно-пучковой обработки соответствовал начальной стадии оплавления образца (сглаживание поверхности, исчезновение царапин). При большей плотности энергии пучка электронов Е5= 20...30 Дж/см2плавится поверхностный слой толщиной до 1...5 мкм. Электронным пучком обрабатывали