Связь дислокационных механизмов упрочнения с показателями прочности, трещиностойкости и износостойкости углеродистых сталей

• Автор: Буторин, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 206 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ В УСЛОВИЯХ ТРЕНИЯ О ЗАКРЕПЛЕННЫЕ АБРАЗИВНЫЕ ЧАСТИЦЫ (литературный обзор)

1.1. Изнашивание материалов. Общие сведения и определения

1.2. Классификация видов изнашивания

1.3. Влияние физико-механических свойств материалов на сопротивление абразивному изнашиванию

1.3.1. Связь износостойкости с физическими свойствами материалов

1.3.2. Влияние твердости материалов на износостойкость в условиях абразивного изнашивания

1.3.3. Зависимость износостойкости сталей от прочностных характеристик

1.3.4. Связь износостойкости с : рентное гой кос і ьго материалов.

1.4. Влияние исходной структуры на износостойкость материалов
1.5. Структура и свойства поверхностного слоя, формирующегося
в процессе изнашивания
1.6. Выводы
1.7. Цель и задачи исследований
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Выбор материалов исследования
2.2. Термическое, пластическое и термопластическое упрочнение металлических сплавов
2.3. Исследование структуры материалов
2.3.1. Оптическая металлография
2.3.2. Фрактоїрафические исследования
2.3.3. Просвечивающая электронная микроскопия
2.4. Исследование дефектов структуры поверхностных слоев, возникающих в процессе изнашивания, с использованием дифрактомстрии синхротронного излучения
2.5. Методики определения механических свойств металлических материалов
2.5.1. Определение прочностных свойств материалов при статическом нагружении
2.5.2. Определение трещиностойкости сталей при статическом

нагружении
2.5.3. Динамические испытания на ударный изгиб
2.5.4. Измерение микротвердости
2.5.5. Износостойкость металлических сплавов в условиях
трения о закрепленные абразивные частицы
2.5.6. Определение величины объемного износа металлов
3. СВЯЗЬ ДИСЛОКАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ УПРОЧНЕНИЯ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ПРОЧНОСТИ, ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЫО И АБРАЗИВНОЙ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬЮ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
3.1. Анализ дислокационных механизмов упрочнения металлических материалов
3.2. Особенности разрушения материалов при абразивном изнашивании в области отрицательных температур
3.3. Зависимость механических свойств и относительной износостойкости углеродистых сталей от
содержания углерода в мартенсите
3.4. Зависимость показателей прочности, трещиностойкости и износостойкости от объемной доли частиц второй фазы в углеродистых сталях
3.5. Влияние микроструктурных барьеров на механические свойства и стойкость сталей в условиях абразивного изнашивания
3.5.1. Зависимость механических свойств и величины объемного износа от размера зерна технического железа
3.5.2. Влияние температуры аустенитизации на механические свойства и относительную износостойкость стали 9ХС
3.5.3. Влияние дисперсности пластинчатого перлита на показатели прочности, трещиностойкоеть и относительную износостойкость стали У
3.6. Влияние холодной пластической деформации на механические свойства и величину объемного износа технического железа.
3.7. Выводы
4. ОСОБЕННОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ИЗНАШИВАНИЯ
4.1. Особенности пластической деформации и разрушения

металлических материалов при изнашивании
4.1.1. Ротационные механизмы пластической деформации Поверхностных слоев при трении скольжения
4.1.2. Образование частиц износа
4.2. Разрушение поверхностных слоев металлических материалов
при абразивном воздействии
4.3. Исследование дислокационной структуры в поверхностных
слоях технического железа
4.4. Дислокационно-дисклинационная схема структуры поверхностных слоев, формирующихся в процессе изнашивания
4.5. Исследование эволюции дефектов структуры поверхностных слоев металлических материалов в процессе их изнашивания
4.5.1. Эволюция параметров тонкой структуры металлических материалов в процессе их изнашивания
4.5.2. Динамическое равновесие процессов структурных преобразований на стадии установившегося трения
4.6. Выводы
5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДИСЛОКАЦИОННЫХ МЕХАНИЗМОВ УПРОЧНЕНИЯ С ПОЗИЦИИ ПОВЫШЕНИЯ износостойкости МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Эффективность дислокационных механизмов упрочнения. Рекомендации но выбору оптимальных механизмов упрочнения
5.2. Применение материаловедческих подходов к изучению триботехнических свойств материалов
5.3. Оптимизация структуры материалов с позиции повышения
их долговечности
5.3.1. Повышение срока службы притиров, используемых для обработки неподвижных ножей электробритвы
5.3.2. Выявление причин разрушения сетки неподвижного ножа электробритвы
5.3.3. Выбор технологии поверхностного упрочнения пуансонов
5.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
АКТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПОЛЬЗОВАНИЙ

Табл. 2.
Химический состав исследуемых цветных сплавов
Марка сплава Содержание элементов, %
Ві ЭЬ Ав Ре № РЬ Эп 8 0 7л Р
Технически чистая медь М1 0,001 0,002 0,002 0,005 0,002 0,005 0,002 0,005 0,005 0,
Содержание элементов, %
Си мЙ Мп Ре Ъъ. Бі
Алюминиевый сплав Діб 4,5 1,5 0,6 0,5 0,3 0,
2.2. Термическое, пластическое и термопластическое упрочнение металлических сплавов
Анализ дислокационных механизмов упрочнения предполагал использование термической, термопластической и пластической обработки исследуемых материалов. Режимы упрочняющих обработок материалов выбирались, исходя из поставленных в данной работе задач.
Аустенитизацию образцов толщиной 3...18 мм проводили в лабораторных электрических печах шахтного (СШОЛ-1.1,6/12) и камерного (СНОЛ-1,6.2,5.1/11-ИЗ) типа. Время нахождения образцов в электропечи было достаточным для их равномерного прогрева и составляло 15...60 мин. В качестве закалочных сред применялись холодная вода, 5 % раствор ЫаС1 в воде и индустриальное масло при температуре 20...25 °С. Отпуск образцов проводили в камерных печах типаСНОЛ-1,6.2,5.1/1 ВИЗ в течение 120... 180 минут.
Получение стальных образцов со структурой перлита пластинчатого типа осуществляли путем изотермического распада переохлажденного аустсни-та в ванне с расплавленным свинцом (1ИЗ = 550.. .700 °С).
Термопластическую и холодную пластическую обработку проводили на лабораторном прокатном станс ДУО-180 (рис. 2.1). Скорость прокатки составляла 0,4 м/с. Вращение валков прокатного стана осуществлялось от дви-