Эволюция структуры и свойств поверхности металлических сплавов при воздействии электрического тока в условиях высокотемпературной обработки

• Автор: Кусков, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 265 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ПОВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА)
1.1 Действие потоков частиц и излучений на металлы и сплавы
1.2 Влияние электромагнитного поля на структуру и свойства металлических сплавов
1.2.1 Закалка стали в относительно слабых магнитных полях
1.2.2 Термическая и термомеханическая обработка стали
в сильных импульсных полях
1.3 Электрохимико-термическое воздействие на металл
1.4 Плазменно-электролитическое оксидирование металлов Ц
1.4.1 Сущность и режимы обработки
1.4.2 Свойства плазменно-электролитических покрытий
1.5 Влияние электрического тока на уплотнение и спекание порошков
1.5.1 Обзор способов спекания с применением тока
1.5.2 Структура и свойства электроспеченных материалов
1.6 Постановка задач исследования
2 РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
2.1 Влияние электрического тока на поведение дефектов
кристаллического строения
2.1.1 Электронная плотность внутри и вблизи дефектов

2.1.2 Разработка феноменологической модели поведения
вакансий в металлических электродах 2^
2.2 Термодинамический аспект диффузии компонентов металлического сплава при наличии электрического тока
2.3 Термодинамическая вероятность фазообразования
в поверхностном слое анода §
2.4 Влияние плотности тока на процесс формирования структуры металлов и сплавов
Выводы по главе '(ОО
3 ТЕРМООБРАБОТКА ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТОКА МАЛОЙ ПЛОТНОСТИ Ю
3.1 Сущность предлагаемого способа термической обработки
легированных сталей с применением электрического тока Ю
3.2 Определение режимов термоэлектрической обработки
3.3 Термоэлектрическая обработка экспериментальных образцов Ц§
3.3.1 Термоэлектрообработка с охлаждением на воздухе
3.3.2 Термоэлектрообработка с последующей закалкой
3.3.3 Результаты лабораторных исследований образцов
3.4 Термоэлектрическая обработка токарных резцов
3.5 Термоэлектрообработка деталей нефтепромыслового оборудования
Выводы по главе 152.

образуется 50 - 55 % мартенсита. После прокатки при температуре 473 К со степенью деформации 80 % в аустените образуется около 3-6% мартенсита, а последующее охлаждение в жидком азоте повышает степень мартенситного превращения в стали 50Х2Н15 до 35 %, а в стали 40Х2Н15С2М - до 25 %. Таким образом, в деформированных образцах после охлаждения до 77 К количество мартенсита составляет лишь около половины того, которое образуется в недеформированных образцах. Тем не менее предварительный наклеп существенно повышает механические свойства.
Сочетание обработки холодом с воздействием импульсного магнитного поля напряженностью 400 кЭ увеличивает степень мартенситного превращения примерно в два раза. Это позволяет повысить показатели прочности на 12 - 34 %, сохраняя удовлетворительную пластичность, особенно для стали 40Х2Н15С2М.
Аналогичный уровень упрочнения был получен и на стали 40Х4Н14С2М [1.59]. На рис. 1.7 представлены данные об изменении ее механических свойств в зависимости от степени деформации аустенита при температуре 523 К, охлаждения до температуры жидкого азота и последующего наложения импульсного магнитного поля напряженностью 400 кЭ.
Установлено, что предварительная пластическая деформация при 373, 523 и 773 К приводит к стабилизации аустенита. Увеличение степени и понижение температуры деформации снижает интенсивность превращения при охлаждении до 77 К. Последующая магнитная обработка при этой температуре вызывает дополнительное развитие мартенситного превращения. Однако ни в одном случае не наблюдается полной дестабилизации хотя бы до уровня превращения аустенита, не прошедшего деформацию (т. е. до уровня 80 % мартенсита). Отмечено, что наличие в структуре после прокатки мартенсита резко снижает способность аустенита к последующему превращению как при глубоком охлаждении, так и при обработке в импульсном магнитном поле.