Закономерности формирования ультрамелкозернистой структуры, обеспечивающей улучшение свойств углеродистых конструкционных сталей

Закономерности формирования ультрамелкозернистой структуры, обеспечивающей улучшение свойств углеродистых конструкционных сталей

Автор: Копцева, Наталья Васильевна

Шифр специальности: 05.16.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2012

Место защиты: Магнитогорск

Количество страниц: 277 с. ил.

Артикул: 5090056

Автор: Копцева, Наталья Васильевна

Стоимость: 250 руб.

Закономерности формирования ультрамелкозернистой структуры, обеспечивающей улучшение свойств углеродистых конструкционных сталей  Закономерности формирования ультрамелкозернистой структуры, обеспечивающей улучшение свойств углеродистых конструкционных сталей 

ВВЕДЕНИЕ
АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ОБЪЕМНЫХ УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫХ
МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА РАВНОКАНАЛЬНОГО
УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ
Принципы получения ультрамелкозернистых материалов с использованием
деформационных методов измельчения зерен
Особенности технологии равноканального углового прессования, обеспечивающие
получение ультрамелкозернистой структуры металлических материалов
Современные представления о механизмах формирования и особенностях структу ры и
свойств ультрамелкозернистых металлических материалов
оведение материалов с ультрамелкозернистой структурой при деформационном и
термическом воздействии
Постановка цели и задач исследования
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Материал и методика обработки
Методика качественного и количественного микроскопического анализа
Методика электронномикроскопического анализа
Методика мессбауэровского анализа
Методика измерения твердости
Методика определения характеристик механических свойств при статических
нагрузках
Методика испытаний при динамических нагрузках
КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДИСТЫХ
КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ ПРИ РАВНОКАНАЛЬНОМ УГЛОВОМ ПРЕССОВАНИИ
Особенности микроструктуры стали марок и в исходном состоянии перед
равноканальным угловым прессованием
Структурные превращения в стали марок и при увеличе
нии степени деформации в процессе равноканального углового прессования
Прямое электронномикроскопическое исследование особенностей формирования
ультрамелкозернистой структуры стали марок и при равноканальном угловом
прессовании
Выводы по главе
СВЯЗЬ МЕЖДУ КОЛИЧЕСТВЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ МИКРОСТРУКТУРЫ И ПОКАЗАТЕЛЯМИ
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ СТЕПЕНИ ДЕФОРМАЦИИ В
ПРОЦЕССЕ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ 1
Количественная оценка размеров и объемной доли элементов структуры,
формирующейся при увеличении степени деформации в процессе равноканального
углового прессования 1
Закономерности формирования механических свойств стали марок и при
изменении степени деформации в процессе равноканального углового прессования
Анализ поверхности разрушения образцов стали марки и , полученных при
различной степени деформации при равноканальном угловом прессовании 6
Выводы по главе
ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА
УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, ПОДВЕРГНУТЫХ РАВНОКАНАЛЬНОМУ УГЛОВОМУ
ПРЕССОВАНИЮ 6
Исследование микроструктуры стали марок и после равноканального углового
прессования в различном исходном структурном состоянии 6
Особенности микроструктуры стали марки , обработанной методом
равноканального углового прессования 6
Особенности микроструктуры стали марки , обработанной методом
равноканального углового прессования 7
Влияние предварительной термической обработки на твердость стали марок и
, обработанной методом равноканального углового прессования 4
Выводы по главе
ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПРИ ДЕФОРМАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ЗАГОТОВКИ ИЗ
УЛЬТРАМЕЖО ЗЕРНИСТЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ
РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ 2
Исследование структуры и свойств при волочении заготовки из
ультрамелкозернистых углеродистых конструкционных сталей, полученных методом
равноканального углового прессования 2
Влияние степени обжатия при волочении на структуру и свойства
ультрамелкозернистой стали марки 2
Влияние степени обжатия при волочении на структуру и свойства
ультрамслкозернистой стали марки 8
Исследование структуры и свойств болтов, изготовленных из ультрамел козернистых
углеродистых сталей, полученных равноканальным угловым прессованием 8
Выводы по главе
СТАБИЛЬНОСТЬ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПРИ НАГРЕВЕ УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ
КОНСТРУК
ЦИОННЫХ СТАЛЕЙ
Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства углеродистых
конструкционных сталей с ультрамел козернистой структурой, сформированной
методом равноканального углового прессования 6
Структурные превращения при нагреве ультрамелкозер нистой стали марок и ,
полученной методом равноканального углового прессования 6
Количественная оценка параметров структурных элементов после нагрева
ультрамелкозернистой стали, полученной равноканальным угловым прессованием, и
их связь с механическими свойствами 7
Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства стали с
ультрамелкозернистой структурой, сформированной методом равноканального
углового прессования в сочетании с последующим волочением 7
Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства
холоднотянутой ультрамелкозернистой стали марки 7
Влияние температуры и времени нагрева на микроструктуру и свойства
холоднотянутой ультрамелкозернистой стали марки 5
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Разработка объемных наноструктурных и ультрамелкокристаллических материалов в
последние годы становится одной из актуальных задач современного
материаловедения, поскольку это открывает возможности разработки технологий
получения различных стачьных изделий и полуфабрикатов, обладающих уникальными
физикомеханическими и эксплуатационными свойствами и др К материалам с
нанокристачлической структурой наноматериалам относят кристаллические
материалы со средним размером зерен менее 0 нм. Ультрамелкозернистыми
наноструктурированными материалами принято называть поликристаллические
материачы с размером зерен менее нм, свойства которых значительно
отличаются от свойств крупнозернистых материалов 7, 8.
Развитие промышленности и строительства в России в настоящее время предъявляет
все более высокие требования к прочностным характеристикам материалов,
используемых для изготовления деталей и конструкций, работающих в напряженных
состояниях. Один из способов улучшения их механических свойств создание
сложных высоколегированных сталей, что, в конечном итоге, приводит к
существенному удорожанию продукции, которое не всегда оправданно. Поэтому в
последнее время все большее внимание направлено на получение и исследование
наноструктурных состояний в недорогих сплавах, которые позволяют значительно
расширить класс конструкционных материалов, благодаря созданию повышенных
прочностных свойств в них.
В последние годы достигнуты большие успехи в получении и исследовании
материалов с ультрамелкозернистой УМЗ и нанокристаллической НК структурами,
сформированными методами интенсивного пластического деформирования ИПД.
Появление ИПД как научной концепции прослеживается еще в работах П. Бриджмена
9, применившего кручение с осадкой тонких дисков. Развитие его идеи
отразилось в создании многочисленных дискретных схем ИПД металлов и сплавов
кручение под высоким давлением, равноканальное угловое прессование РКУП,
всесторонняя ковка, циклическая деформация осадка экструзия осадка,
винтовая экструзия и др.
Особое внимание уделяется методу РКУП, который был предложен в х годах В.М.
Сегалом 3, и в начале х развит Р.З. Валиевым . Метод РКУП дает
возможность получить беспористые объемные материалы с УМЗ структурой, т. к.
исключается конечное формоизменение заготовки и создаются высокие степени
деформации без разрушения материала, что практически недостижимо другими
методами. Этот способ является одной из наиболее эффективных технологий
деформационного получения объемных металлических материалов с размером зерна
порядка сотен нанометров . Структуры, сформированные методами ИПД,
оказывают значительное, а иногда и коренное влияние на деформационное поведение
и механические свойства металлов и сплавов, что позволяет считать ИПД весьма
перспективным методом управления структурой и свойствами.
Для УМЗ структур, полученных ИПД, характерно присутствие высоких плотностей
решеточных и зернограничных дислокаций, которые создают поля дальнодействующих
упругих напряжений . В результате имеют место значительные атомные
смещения из узлов идеальной кристаллической решетки, поэтому структуры,
полученные методом ИПД, обладают высокой запасенной энергией и являются
метастабильными. В связи с этим весьма важным считается вопрос об устойчивости
этих структур к внешним воздействиям приложенным напряжениям и температуре,
которая, в силу того, что УМЗ и НК материалы появились сравнительно недавно,
изучена пока слабо.
Как один из способов обработки металлов давлением, метод РКУП может быть
использован для получения различных заготовок при изготовлении метизной
продукции , в которой по условиям работы должны сочетаться высокая
прочность с достаточной пластичностью и вязкостью. Для обеспечения таких
свойств существуют традиционные технологии производства с использованием
способов холодной и горячей пластической деформации, с применением
легированных марок сталей, с обязательной окончательной термической
обработкой, такой, например, как закалка с высоким отпуском. Применение
сталей с УМЗ структурой, сформированной методом РКУГ1, существенно расширяет
возможности управления технологическим процессом производства метизной
продукции для достижения требуемого комплекса механических свойств. При этом
для реализации операции холодного деформирования заготовок, полученных с
использованием метода РКУП, важнейшее значение для практики восстановления
пластических свойств при сохранении высокой прочности имеет стабильность
структуры и свойств материала к термическим воздействиям.
В настоящий момент получение изделий из конструкционных материалов в УМЗ
состоянии в объемах промышленного производства остается трудновыполнимой
задачей. Использование таких материалов в металлургической промышленности
ограничено слабым знанием их полного комплекса механических и эксплуатационных
свойств. На современном этапе развития металловедения формирование УМЗ
структуры в гомогенных металлах и сплавах, содержащих одну структурную
составляющую, изучено в полной мере. При всем этом очень малое внимание
уделяется сталям с ферритоперлитной структурой. В литературе практически
отсутствуют сведения о поведении этих сталей при РКУП и влиянии последующей
пластической деформации и нагрева на их структуру и свойства. В связи с этим
актуальной является проблема использования низко и средпеуглеродистых
конструкционных сталей с УМЗ структурой, полученной методом РКУП, для повышения
их механических свойств, поскольку в таких сталях получение одновременно
высокой прочности в сочетании с высокой пластичностью традиционными методами
упрочнения весьма затруднительно.
Актуальность


ИПД. Появление ИПД как научной концепции прослеживается еще в работах П. Особое внимание уделяется методу РКУП, который был предложен в х годах В. Сегалом 3, и в начале х развит Р. З. Валиевым . УМЗ структурой, т. РКУП. РКУП. УМЗ структурой. РКУП. Научная новизна. РКУП. РКУП, а также методом РКУП в сочетании с последующим волочением. Практическая значимость. КСи 0 Джсм2. МПа, соответственно. Нмм2, ов Нмм2, V . РКУП. Реализации результатов. УМЗ стали при производстве различных видов металлической продукции. Личный вклад. Общая стратегия и постановка работ выполнена совместно с М. Чукиным. РКУП. РКУП, а также И. Л. Яковлевой и В. Институте физики металлов УрО РАН г. Екатеринбург. УМЗ структурой. Основные результаты и положения, выносимые на защиту. УМЗ структуры. Р.З. Валиева с коллегами. ИПД, указанных в табл. Таблица 1. Нмм2 и электрической проводимости I . С увеличением кривизны траектории немонотонность возрастает. Методы ИПД, такие как РКУП, КВД, ВК это немонотонные схемы деформирования. Течение материала в этих условиях имеет ротационный, вихревой характер. ИПД большеугловых границ. ИПД. ЧД. УМЗ субзерен и зерен. Размеры ячеексубзерен д. Д.Л. ИПД. ИПД, т. Схема РКУП была разработана минскими учеными во главе с В.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.203, запросов: 232