Исследование микроликвации и разработка способа повышения механических свойств литой среднеуглеродистой стали

• Автор: Гребнев, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВЛИЯНИИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ И ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЛИТЫХ СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
1.1 Анализ эффективности современных способов повышения свойств углеродистых и низколегированных сталей

1.2 Дендритная кристаллизация и микроликвация компонентов

стали

1.3 Особенности диффузии углерода в многокомпонентных

сталях с микрохимической неоднородностью

ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Общая методика работы

2.2 Проведение опытных и производственных плавок

2.3 Металлографические исследования
2.4 Рентгеноспектральный микроанализ химической неоднородности стали
2.5 Анализ корреляционной взаимосвязи состав-свойства в производственных плавках стали 45ФЛ
2.6 Усталостные испытания деталей ходовой системы трактора
2.7 Исследование прокаливаемости стали 45ФЛ
2.8 Исследование обрабатываемости резанием стали 45ФЛ
2.9 Исследование литейных свойств стали 45ФЛ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕНДРИТНОЙ ЛИКВАЦИИ И
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА, СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
3.1 Анализ влияния микрохимической неоднородности на структуру и свойства углеродистых сталей
3.2 Исследование характера дендритной ликвации компонентов в углеродистых сталях
3.3 Количественные измерения величины дендритной ликвации примесных элементов состава углеродистых сталей
3.4 Анализ результатов измерения параметров микроликвации компонентов в углеродистых сталях
3.5 Кремниевый эквивалент химического состава -термодинамический критерий количественной оценки структурной неоднородности стали
3.6 Теоретические предпосылки оптимизации состава, структуры
и свойств углеродистых сталей
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕХАНИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ СТАЛИ 45ФЛ С КРЕМНИЕВЫМ ЭКВИВАЛЕНТОМ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА [СйЛс
4.1 Исследование влияния изменения концентрации одного из элементов химического состава на механические свойства стали 45ФЛ
4.2 Анализ технологических возможностей и рациональных пределов регулирования кремниевого эквивалента стали 45ФЛ в производственных условиях
4.3 Промышленное опробование эффективности повышения механических свойств при минимизации кремниевого эквивалента химического состава стали 45 ФЛ
4.4 Влияние микрохимической и структурной неоднородности стали 45 ФЛ на ее хладноломкость
4.5 Исследование усталостной прочности отливок из стали 45ФЛ с различными значениями кремниевого эквивалента химического состава

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ КРЕМНИЕВОГО ЭКВИВАЛЕНТА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ 45ФЛ
5.1 Исследование литейных свойств стали 45ФЛ с пониженным содержанием марганца
5.1.1 Исследование газонасыщенности стали 45ФЛ
5.1.2. Исследование жидкотекучести стали 45ФЛ
5.1.3 Исследование трещиноустойчивости и линейной усадки стали 45ФЛ
5.2 Исследование обрабатываемости резанием стали 45ФЛ
5.3 Исследование прокаливаемое стали 45ФЛ в зависимости от химического состава
5.4 Испытания на износостойкость закаленной стали 45ФЛ.
ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ВНЕДРЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВО СТАЛИ 45ФЛ С ПОНИЖЕННЫМ КРЕМНИЕВЫМ ЭКВИВАЛЕНТОМ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА [С8!]с
6.1 Обсуждение результатов исследования
6.2 Промышленное внедрение стали 45ФЛ с пониженным кремниевым эквивалентом химического состава [С8,]си
гомогенной микроструктурой
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

Таблица 2.2 - номенклатура и химический состав деталей для циклических испытаний
Наименование Кол-во испы- Содержание элементов, %
детали танных деталей С Мп Бі Р Б Сг №
Балансир малый 5 0,46 0,44 0,28 0,038 0,048 0,18 0,21
5 0,46 0,85 0,32 0,038 0,042 0,18 0,21
Балансир большой 7 0,49 0,52 0,37 0,024 0,042 0,14 0,10
6 0,49 0,95 0,40 0,024 0,042 0,14 0,10
Колесо ведущее 5 0,47 0,46 0,32 0,042 0,034 0,17 0,16
(нагрузка на спицу) 7 0,47 0,87 0,48 0,042 0,033 0,17 0,16
Колесо напра- 3 0,42 0,50 0,31 0,044 0,048 0,14 0,18
вляющее (нагрузка на обод) 3 0,42 0,87 0,47 0,044 0,045 0,14 0,18
Колесо напра- 3 0,44 0,37 0,38 0,038 0,043 0,22 0,17
вляющее (нагрузка на спицу) 3 0,44 0,77 0,42 0,041 0,043 0,22 0,17
Каток опорный 5 0,45 0,34 0,42 0,042 0,042 0,19 0,15
(нагрузка на обод) 5 0,45 0,91 0,48 0,042 0,045 0,19 0,15
Места приложения циклической нагрузки к деталям выбирались исходя из анализа поломок деталей в эксплуатации и конструктивных особенностей испытательной машины ЦЦМ Пу-10. Схемы приложения нагрузки к деталям: балансир малый, балансир большой, каток опорный, колесо ведущее и направляющее, приведены на рисунке 2.1.
Сопротивление материала детали усталостному разрушению оценивали по количеству циклов нагружения до появления трещин.