Влияние термической обработки на морфологию мартенсита и эволюцию дефектной структуры литой среднелегированной конструкционной стали

• Автор: Климашин, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 197 с. : ил.

Е СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

1.1. Кристаллическая структура фаз на основе железа

1.2. Структура мартенситных конструкционных сталей после закалки

1.3. Морфология а-фазы в конструкционных закаленных сталей

1.4. Влияние режимов закалки на структуру а-фазы

1.5. Морфология остаточного аустенита в конструкционных закаленных сталей

1.6. Внутренняя структура кристаллов мартенсита закаленной стали

1.7. Процессы, протекающие при отпуске стали

1.8. Влияние дендритной ликвации на структуру стали

1.9. Проблема внутренних полей напряжений в литых сталях

^ 1.10. Постановка задачи

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материал исследования
2.2. Приборы и методы структурных исследований
2.3. Приготовление образцов для исследования
2.4. Методика количественной обработки результатов исследования
3. СТРУКТУРА ЗАКАЛЕННОЙ СТАЛИ
3.1. Зеренная структура закаленной стали
^ 3.2. Морфология а-матрицы
3.3. Морфология у-фазы
3.4. Мартенсит «самоотпуска»
3.5. Дислокационная структура и фрагменты в закаленной стали
3.6. Влияние скорости закалки на количественные характеристики
у -» а превращения
3.7. Физическая концепция закономерности у -> а превращения в литой стали ЗОХНЗМФА при разной скорости охлаждения
< 3.8. Дислокационная структура после у -> а превращения
3.9. Выводы к гл.З
4. ВЛИЯНИЕ ОТПУСКА НА ПАРАМЕТРЫ ДЕФЕКТНОЙ СТРУКТУРЫ СТАЛИ ЗОХНЗМФА
4.1. Процессы при отпуске
4.2. Первичная, вторичная и третичная фрагментация. Сопоставление субструктурных превращений при отпуске и деформации
4.3. Параметры первичной, вторичной и третичной фрагментации и влияние на них продолжительности отпуска
4.4. Кинетика изменения размера фрагментов в зависимости от продолжительности отпуска
4.5. Изменение параметров дислокационной субструктуры при увеличении продолжительности отпуска стали
4.6. Изменение ориентировки мартенситных кристаллов в процессе отпуска
4.7. Функции распределения размера фрагментов при отпуске
4.8. Влияние температуры отпуска на параметры дислокационной структуры и процессы фрагментации
4.9. Выводы к гл.4
5. ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭВОЛЮЦИЮ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТАЛИ ЗОХНЗМФА
5.1. Источники полей напряжений
5.2. Кривизна-кручение кристаллической решетки а-фазы и дальнодейст-вующие поля напряжений
5.3. Внутренние поля напряжений в литой стали ЗОХНЗМФА после закалки
5.4. Влияние температуры отпуска на амплитуду внутренних напряжений
5.5. Влияние продолжительности отпуска на амплитуду внутренних напряжений
5.6. Влияние дислокационной структуры на внутренние поля напряжений175
5.7. Выводы к гл.5
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Несмотря на гигантское ускорение развития науки и техники в XX веке, человечество и в XXI веке продолжает жить в эпоху, когда основным конструкционным материалом являются стали - сплавы на основе железа. «Железный» век в истории человечества уже продолжается третье тысячелетие. И хотя синтетические, полимерные и композиционные материалы нашли широкое распространение, альтернативы для сталей при изготовлении деталей машин и конструкций, тем не менее, нет. Это обусловлено высокими физико-механическими характеристиками сталей.
Материаловедение сталей интенсивно начало развиваться с XIX века и во все ускоряющемся темпе продолжает развиваться. К середине XX века усилиями школы академика Г.В. Курдюмова начало развиваться физическое материаловедение стали. Во многом большую роль сыграло применение рентгеноструктурного метода исследования и метода просвечивающей электронной микроскопии. Именно применение этих методов позволило исследовать тонкую структуру сталей и классифицировать ее. Необходимо отметить особую роль в исследовании пакетного и пластинчатого мартенсита в сталях с различной концентрацией углерода Свердловской и Московской школ. Большой вклад в изучение сталей внесли российские ученые В.Г. Курдюмов, Л.М. Утевский, В.М. Счастливцев, А.М. Глезер, В.И. Изотов, М.Е. Блантер, В.В. Рыбин, Л.И. Тушинский, A.A. Батаев и др., украинские ученые: В.Н. Гриднев, М.В. Белоус, Ю.Я. Мешков, В.Г. Гаврилюк, ученые дальнего зарубежья: В. Питч, Бейн, Дж. Томас, А.Р. Мардер, Ц. Нишияма, Г. Краус, Бадиша и др.
Интенсивные успехи физического материаловедения сталей создали основы науки о их прочности, которые продолжают интенсивно развиваться в настоящее время. В то же время ряд важных вопросов в физическом материаловедении сталей не получил надлежащего развития. В этой связи необходимо отметить явно недостаточное внимание к дислокационной структуре сталей и ее эволюции в ходе термической обработки. Особенно это касается количественных параметров дислокационного ансамбля. Недостаточное внимание уделено процессам фрагментации. Внутренние поля напряжений изучались в основном методом рентгеноструктурного анализа, исследованию локальных полей напряжений уделялось мало внимания.

. Ad
af =tga-E = ~j-E,
где Е = 2-105 МПа - модуль Юнга.
(2.16)