Структурно-фазовые превращения в феррито-перлитной стали при усталости с импульсным токовым воздействием

• Автор: Целлермаер, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ГЛАВА 1. УСТАЛОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ И ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫХ СОСТОЯНИЙ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ТОКОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

1.1. Общие сведения о природе усталости

1.2. Факторы, влияющие на усталость металлов и сплавов

1.3. Эволюция дислокационных субструктур при усталости

1.4. Усталость металлов и сплавов при импульсном токовом воздействии

1.5. Выводы из литературного обзора и постановка задачи

исследования

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

УСТАЛОСТИ ПРИ ТОКОВОМ ИМПУЛЬСНОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ

2.1. Выбор материала, методика испытания и измерения скорости ультразвука

2.2. Методика металлографического исследования стали...;
2.3. Методика исследования стали путем использования просвечивающей дифракционной электронной микроскопии
2.3.1. Метод тонких фольг
2.3.2. Метод экстрактных угольных реплик
2.4. Метод растровой электронной микроскопии
ГЛАВА 3. ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕРЕННОЙ СТРУКТУРЫ СТАЛИ
60ГС2 ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ
3.1. Зеренная структура исходного состояния
3.2. Зеренная структура стали, формирующаяся в зоне разрушения
3.3. Зеренная структура стали, формирующаяся на промежуточной

стадии усталостных испытаний (N1 = 50000)
3.4. Зеренная структура стали, формирующаяся на промежуточной стадии усталостных испытаний (N1 = 50000) и последующего электростимулирования
3.5. Зеренная структура стали, формирующаяся в зоне разрушения (N3
= 109000) электростимулированного образца
3.6. Трещинообразование в стали при усталостных испытаниях
Заключение по 3 главе
т ГЛАВА 4. ФРАКТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОВЕРХНОСТИ
РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ 60ГС2, ПОДВЕРГНУТОЙ УСТАЛОСТНЫМ ИСПЫТАНИЯМ
4.1. Структура поверхности разрушения стали в зоне усталостного
роста трещины
4.2. Структура поверхности разрушения стали в зоне ускоренного
роста трещины

4.3. Структура поверхности разрушения стали в зоне долома
Заключение по 4 главе
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭВОЛЮЦИИ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА ЗОНЫ ДОЛОМА СТАЛИ 60ГС2 ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ
5.1. Электронно-микроскопические дифракционные исследования структуры исходного состояния стали 60ГС2
^ 5.2 Дефектная субструктура и фазовый состав стали на промежуточной стадии усталостного нагружения (N1=50000)
5.3 Исследование структурно-фазового состояния стали на стадии усталостного разрушения
5.4. Структурно-фазовое состояние стали, подвергнутой усталостным испытаниям и последующему электростимулированию

5.5. Исследование структурно-фазового состояния стали разрушенно-
* го образца в условиях промежуточного электростимулирования
5.6. Количественные закономерности эволюции субструктуры исходной стали 60ГС2, подвергнутой усталостным испытаниям
5.7. Количественные закономерности эволюции субструктуры стали 60ГС2, электростимулированной на промежуточном этапе нагружения
Заключение по 5 главе
ГЛАВА 6. ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
* ЭВОЛЮЦИИ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА ЗОНЫ
УСТАЛОСТНОГО РОСТА ТРЕЩИНЫ
6.1. Дефектная субструктура и фазовый состав стали на промежуточной стадии усталостного нагружения
6.2. Структурно-фазовое состояние стали, подвергнутой усталостным испытаниям и последующему электростимулированию
6.3. Исследование структурно-фазового состояния исходной стали на стадии усталостного разрушения
6.4. Исследование структурно-фазового состояния стали на стадии усталостного разрушения в условиях промежуточного электростимулирования
Выводы по 6 главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

мкм (на рисунке 3.2 обозначены «В»). Оба типа полос (полосы со сравнительно крупным и мелким размером зерна), в свою очередь, характеризуются микро-неоднородной зеренной структурой.
Общепризнанно [208-210], что собирательная рекристаллизация стали, суть которой заключается в росте одних рекристаллизованных зерен за счет соседних рекристаллизованных зерен путем миграции высокоугловых границ, приводит к увеличению средних размеров зерен. При этом распределение зерен по размерам не меняет своего вида, смещаясь в сторону больших размеров
(Щ)
бирательная рекристаллизация может смениться вторичной, которая характеризуется стремительным ростом отдельных, благоприятным образом ориентированных, зерен. Данный процесс приводит к формированию сильной разнозер-нистости стали. На форме распределения зерен по размерам это отражается в появлении второго максимума, далеко отстоящего от первого. Исчезает данная разнозернистость после завершения процесса вторичной рекристаллизации. Следовательно формирование второго максимума на распределении зерен по размерам является характерным признаком незавершенности вторичной рекристаллизации.
Распределения зерен по размерам в исходной стали в среднем по материалу, а также отдельно в полосах с мелким и крупным зерном приведены на рисунке 3.3. Отчетливо видно, что представленные распределения являются одномодальными и могут быть описаны логарифмически нормальным законом. Средний размер зерен в общем случае и для полос с крупным размером зерен '*) не совпадает с наиболее вероятным, что отражает незавершенность процесса собирательной рекристаллизации.
Одной из важных характеристик структуры стали, особенно в условиях усталостных испытаний, является наличие концентраторов напряжений, способствующих зарождению микротрещин [211-213]. В качестве таких концентраторов часто выступают частицы вторых фаз, расположенные на границах зерен. Наличие по границам зерен включений второй фазы анализировали мето-