Механизмы формирования и эволюции градиентных структурно-фазовых состояний в низколегированных сталях

• Автор: Юрьев, Алексей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 168 с.

СОДЕРЖАНИЕ

№ п.п. Наименование раздела

Введение

1 Состояние вопроса и постановка задачи

1.1 Градиентные структурно-фазовые состояния

1.2 Классификация и параметры градиентных структур

1.3 Производство стержневой арматуры

1.4 Способы упрочнения стержневой арматуры

1.5 Термическое упрочнение арматурных стержней

1.5.1 Электротермическое упрочнение

1.5.2. Термическое упрочнение
1.5.3 Термическое упрочнение стержней на Западно-Сибирском металлургическом комбинате
1.5.4. Термическое упрочнение арматуры на Молдавском металлургическом заводе
1.5.5 Термическое упрочнение прутков на Макеевском металлургическом комбинате
1.5.6 Термическое упрочнение прутков на других металлургических заводах
1.6 Качество термически упрочненной арматуры
1.6.1 Водородное охрупчивание арматуры
1.6.2 Старение стержневой арматуры
1.6.3 Коррозионное растрескивание арматуры
1.6.4 Повышение коррозионной стойкости арматуры легированием
1.6.5 Повышение коррозионной стойкости арматуры при термическом упрочнении
1.7 Арматура из низколегированной стали, содержащей ванадий
1.8 Результаты исследования фазовых превращений
1.9 Моделирование процесса превращения аустенита в неизотермических условиях
1.10 Выводы
1.11 Постановка задачи исследования.
2 Методики исследования структуры, фазового состава и механических свойств
2.1 Материал исследования
2.2 Методики металлографических исследований

Продолжение таблицы

2.3 Методики исследования с использованием просвечивающей дифракционной электронной микроскопии
2.3.1 Определение объемной доли дислокационной субструктуры
2.3.2 Определение скалярной плотности дислокаций
2.3.3 Определение избыточной плотности дислокаций
2.3.4 Определение параметров дислокационной субструктуры
2.3.5 Определение средних размеров и объемной доли частиц карбидной фазы
2.4 Методики исследования механических свойств
2.4.1 Испытания на растяжение
2.4.2 Испытания на изгиб и изгиб с разгибом
2.4.3 Испытания на микротвердость
2.4.4 Определение механических свойств структурных слоев
2.5 Теоретическое исследование процесса охлаждения стержней : 63,
3 Моделирование процесса структурообразования при прерывистом охлаждении стержней
3.1 Нахождение температурных полей
3.2 Построение изотермических диаграмм распада переохлажден^ ного аустенита ;
3.3 Расчет структурно-фазового состава при неизотермических условиях
3.4 Кинетика распада аустенита
3.5 Выводы
4 Исследование структуры и фазового состава стержневой арматуры из стали 18Г2С 84.
4.1 Металлографический анализ зеренного ансамбля
4.2 Электронно-микроскопический дифракционный анализ структурно-фазового состояния
4.2.1 Осевая зона прутка " •
4.2.2 1 Іереходньш слой в сечении стержня
4.2.3 Поверхностный слой
4.3 Градиентный характер структуры прутка большого диаметра
4.4 Структурно-фазовое состояние, формирующееся в прутках малого диаметра
4.5 Фазовая траектория структурообразования при термическом упрочнении методом прерывистой закалки
4.6 Выводы

Продолжение таблицы

5 Разработка технологии термического упрочнения стержневой арматуры
5.1 Состояние вопроса
5.2 Установка термического упрочнения в линии стана 450
5.3 Термическое упрочнение арматуры из стали 18Г2С
5.4 Термическое упрочнение арматуры других марок стали
5.4.1 Арматура из стали СтЗпс
5.4.2 Арматура из стали СтЗГпс
5.4.3 Арматура из стали 18ГС
5.5 Исследование механических свойств стержней из стали 18Г2С
5.5.1 Арматура диаметром 32 и 40 мм
5.5.2 Влияние размерного фактора на механические свойства
5.5.3 Влияние технологических параметров на механические свойства
5.5.4 Микротвердость арматурного прутка
5.5.5 Механические свойства структурных слоев
5.6 Выпуск промышленных партий арматурных стержней
5.7 Выводы 149.
Основные выводы
Список литературы
Акт внедрения
ния. Поэтому на ее применение установлены ограничения. Склонностью к коррозии под напряжением обладает не только высокопрочная термоупрочненная, но и горячекатаная арматура средних классов прочности [67]. Стойкой против коррозии признана арматура, которая при испытаниях в нитратном растворе, состоящем из 600 частей (по массе) азотнокислого кальция, 50 частей азотнокислого аммония и 350 частей воды, при температуре 98-100°С и растягивающем напряжении равном 90% условного предела текучести выдерживает до разрушения не менее 100 часов [68].
При выборе материала, способа и режима термической обработки высокопрочной арматуры с повышенной устойчивостью к коррозионному растрескиванию следует иметь в виду, что в основе процесса растрескивания лежит адсорбционно-электрохимический механизм избирательного растворения металла, следствием которого является поражение границ зерен. В рамках работы [69] было проведено комплексное исследование влияния углерода, кремния, ванадия и хрома на свойства и коррозионное растрескивание под напряжением, арматуры, термически обработанной по различным способам и режимам, с использованием химического, микроструктурного, коррозионного, механического и технологического методов испытаний. Установлено, что повышение содержания углерода в термически упрочненной в процессе прокатки арматуры от 0,15 до 0,5% приводит к возрастанию .чувствительности к коррозионным поражениям и снижению корррзионной стойг кости под напряжением. Оптимальное содержание углерода в термоупрочненной арматуре, с точки зрения достижения наилучшего сочетания прочности, пластичности и коррозионной стойкости, должно быть в пределах 0,15т
0,20%. . .; V:
1.6.4 Повышение коррозионной стойкости
арматуры легированием
Легирование низкоуглеродистой марганцовистой стали кремнием до