Эволюция структурно-фазовых состояний аустенитной стали при усталости с импульсным токовым воздействием

• Автор: Коновалов, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 216 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. УСТАЛОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРОВАНИИ
1.1 .Усталостное разрушение металлов и сплавов
1.1.1. Периоды и стадии усталости
1.1.2 Факторы, влияющие на сопротивление усталости металлических
материалов
1.2....Неразрушающие методы контроля структурных изменений при усталости
1.2.1. Магнитный и магнитопорошковый методы
1.2.2. Акустические методы неразрушающего контроля
1.2.3.Диагностика материалов рентгенографическими методами
1.3. Эволюция структуры, фазового состава и дислокационных субструктур при усталости
1.3.1. Типы дислокационных субструктур, возникающих при усталости
1.3.2. Пути эволюции субструктуры и подготовка разрушения
1.4. Марганцевые стали и изменение их свойств при деформации
1.5. Модификация токовым воздействием свойств сталей различных структурных классов при усталости
1.5.1. Общие представления об электропластическом эффекте
1.5.2.Изменение процесса распространения усталостных трещин при токовом воздействии
1.5.3. Эволюция физико-механических свойств и дислокационной субструктуры при токовом воздействии
1.6. Выводы из литературного обзора и постановка задачи исследования..
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материалы для исследований .•
2.2. Методика усталостных испытаний
2.3. Методика и установка измерения скорости ультразвука
2.4. Генератор токовых импульсов
2.5. Методики структурных исследований
2.6. Методика количественной обработки результатов исследования
2.7. Методика рентгенографических исследований
2.8. Анализ напряжений в образце для усталостных испытаний
ГЛАВА 3. ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙС ТВ УСТАЛОСТНО-НАГРУЖЕННЫХ СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ТОКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ..
3.1. Изменение скорости ультразвука при циклическом нагружении
3.2. Изменение скорости ультразвука от времени токового воздействия
3.3. Изменение микротвердости перлитных колоний от длительности электростимуляции
3.4. Изменение размера перлитных колоний от времени электростимуляции
3.5. Анализ изменения величины внутренних напряжений и размера областей когерентного рассеяния
Выводы по главе
ГЛАВА 4. МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ СТАЛИ 45Г17ЮЗ, ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ И ТОКОВОЙ ОБРАБОТКИ
4.1. Зеренная структура стали в исходном состоянии
4.2. Зеренная структура стали на промежуточной стадии циклирования
4.3. Зеренная структура стали в разрушенном состоянии
4.4. Зеренная структура стали, формирующаяся в результате электростимулирования
4.5. Зеренная структура стали, формирующаяся после электростимулиро-

вания циклированных образцов
4.6. Зеренная структура стали, формирующаяся в результате циклического нагружения вплоть до разрушения образцов, подвергнутых на промежуточном этапе электростимулированию
4.7. Корреляции и тенденции в поведении зеренного ансамбля стали при усталостных испытаниях
4.7.1. Испытания без электростимулирования
4.7.2. Испытания в условиях промежуточного электростимулирования
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭВОЛЮЦИИ ФАЗОВОГО СОСТАВА И ДИСЛОКАЦИОННОЙ СУБСТРУКТУРЫ ПРИ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ СТАЛИ 45Г17ЮЗ
И В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРОВАНИЯ
5.1. Электронно-микроскопические исследования структуры стати в исходном состоянии
5.2. Структура стали, формирующаяся в результате усталостных испытаний
5.3. Структура зоны разрушения, сформировавшаяся в результате усталостных испытаний
5.4. Структурно-фазовое состояние, формирующееся при электростимулировании образцов в исходном состоянии
5.5. Структурно-фазовые превращения, происходящие при элекгростимулировании стали, подвергнутой усталостным испытаниям
5.6. Электроимпульсное модифицирование дислокационной субструктуры стали 45Г17ЮЗ
5.6.1. Влияние электростимулирования на состояние дефектной структуры стали, подвергнутой усталостным испытаниям (качественное описание)
5.6.2. Результаты количественного анализа дислокационной

Количество научных работ, посвященных анализу эволюции свойств ау-стенитных марганцовистых сталей при токовом воздействии, недостаточно.
На этом основании можно сформулировать следующую основную задачу исследования: выяснить физическую природу эволюции структуры марганцовистой стали 45Г17ЮЗ и увеличения ее усталостного ресурса в условиях токовой электроимпульсной обработки при многоцикловой усталости.
Для решения этой задачи представляется необходимым достижение следующих задач исследования:
1. Установить зависимость скорости ультразвука ц от числа циклов нагружения N при многоцикловой усталости.
2. Подобрать оптимальные режимы импульсной токовой обработки на сталях 40 и 45 и установить влияние длительности обработки на изменение физико-механических свойств этих марок сталей.
3. Методами современного физического материаловедения проанализировать структуру стали 45Г17ЮЗ в исходном состоянии.
4. Провести исследование структурно-фазовых превращений в стали 45Г17ЮЗ при усталостном нагружении на разных стадиях и(Ы).
5. Выяснить механизм токового влияния на эволюцию структуры, физикомеханических свойств и фазового состава стали 45П7ЮЗ при многоцикловом усталостном нагружении.