Закономерности эволюции структуры и фазового состава закаленной углеродистой стали при электростимулированной усталости

• Автор: Сучкова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ГЛАВА 1.ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, МОРФОЛОГИЯ И ДЕФЕКТНАЯ СУБСТРУКТУРА ЗАКАЛЕННЫХ И ОТПУЩЕННЫХ

УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

1.1.Фазовый состав, морфология и дефектная субструктура закаленных углеродистых сталей

'• 1.2.Эволюция структуры и фазового состава углеродистой стали в условиях

отпуска при печной обработке

1.3 .Механизмы упрочнения стали

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ УСТАЛОСТНОГО ИСПЫТАНИЯ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1.Материал исследования

2.2.Методика усталостных испытаний

2.3 .Метод препарирование образцов

2.4.Методика исследования стали путем использования просвечивающей

дифракционной электронной микроскопии тонких фольг
ГЛАВА З.ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА СТАЛИ 60ГС2 В УСЛОВИЯХ УСТАЛОСТНОГО НАГРУЖЕНИЯ
3.1.Структурно-фазовое состояние стали 60ГС2 перед усталостными испытаниями
3.2.Дефектная субструктура и фазовый состав стали на промежуточной стадии усталостного нагружения

3.2Л .Зона усталостного роста трещины
3.2.2.3она долома
3.3.Дефекгная субструктура и фазовый состав стали в разрушенном
состоянии
3.3.1 .Зона усталостного роста трещины
3.3.2.3она долома

(ф Выводы по главе
ГЛАВА 4. УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИИ СТАЛИ 60ГС2 В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРОВАНИЯ. ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА
4.1. Эволюция структуры и фазового состава стали 60ГС2 в условиях электростимулирования
4.2. Структурно-фазовые превращения, протекающие в стали при элекгростимулировании на промежуточной стадии усталостного
^ нагружения
4.2.1. Зона усталостного роста трещины
4.2.2. Зона долома
4.2.3. Структура и фазовое состояние стали, электростимулированной на промежуточной стадии нагружения и подвергнутой последующему усталостному разрушению
4.3.1. Зона усталостного роста трещины
4.3.2. Зона долома
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Подавляющее большинство деталей и выполненных из них конструкций и сооружений работает в условиях усталостного нагружения, т.е. при переменных механических (механическая усталость) или температурных (термическая усталость) нагрузках. Специфика поведения материала при данном способе воздействия заключается в том, что в нестационарных условиях в металле, в том числе и стали, легче возникают повреждения и разрушение происходит при действии нагрузок, значительно меньших по сравнению со. стационарными условиями. Неожиданное, в большинстве случаев, наступление заключительной стадии усталостного разрушения (хрупкий долом) может приводить (и часто приводит) к катастрофическим последствиям. Несмотря на это, явление усталости материалов нередко недооценивают, не принимая во внимание при расчетах деталей и узлов конструкций различного назначения. Отчасти это связано со сложностью оценки циклической прочности и долговечности материалов, т.к. на усталостное разрушение весьма часто оказывает влияние комплекс факторов (фазовый состав и дефектная субструктура материала, состояние поверхностного слоя, среда и температура испытания, частота, периодичность и амплитуда действующей нагрузки и т.д.). Применение современных структурных методов исследования (электронной дифракционной микроскопии тонких фольг и реплик, растровой электронной микроскопии изломов) позволило сделать определенные; шаги в понимании природы усталостного разрушения металлов и сплавов, однако многоплановость, многофакторность данного явления не позволяет к настоящему времени говорить о построении некоей общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Более правильным, по-видимому, следует считать, что в настоящее время наука об усталости конструкционных материалов находится на стадии интенсивного накопления фактического материала, его осмысления и обобщения. Все вышесказанное определяет актуальность данной работы.
Настоящая работа проводилась в соответствии с программой фундаментальных исследований «Повышение надежности систем: «машина-человек-среда» АН СССР на 1989-2000г.; Федеральной целевой программой «Интеграция» на 1997-2002г., 2002-2006г; фантами Министерства образования РФ по фундаментальным

Рис.3.8. Электронно-микроскопическое изображение структуры стали 60ГС2 на промежуточной стадии усталостных испытаний (N1 = 120000). а - светлопольное изображение; б - темное поле, полученное в рефлексах [110]ос-Ре + [201]РезС; в — микроэлектроно-грамма к (а), стрелкой указан рефлекс темного поля; г - схема индицирования микро-электронограммы. На (а) стрелками указаны карбидные частицы, расположенные вдоль границ кристаллов мартенсита.
о-(115)<х- Ре
0,5 мкм