Исследование микролегирования, модифицирования и термической обработки на ударную вязкость стали 20 ГЛ при низких температурах для отливок железнодорожного транспорта

• Автор: Мануев, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 181 с. : ил.

1. Аналитический обзор

1.1 Требования и условия эксплуатации литых стальных деталей для

железнодорожного транспорта

1.1.1. Анализ разрушений боковой рамы и шкворневой балки в

эксплуатации

1.2. Связь ударной вязкости стали со структурой НМВ и

микродефектами литья

1.3. Влияние структурообразующих факторов на ударную вязкость

стали при+20 и-60°С

1.3.1. Влияние химического состава

1.3.2. Влияние газов

1.3.3. Влияние модифицирования
1.3.4. Влияние технологических факторов (плавки, отливки, ТО)
2. Методика исследования
2.1. Методика проведения экспериментальных плавок и термической
обработки стали 20ГЛ
2.2. Методика проведения испытаний механических свойств
экспериментальных плавок стали 20ГЛ
2.3. Методика определения химического состава экспериментальных
плавок стали 20ГЛ
2.4. Методика проведения металлографического анализа экспериментальных плавок стали 20ГЛ
2.5. Разработка методики исследования влияния химического состава
и модифицирования на ударную вязкость стали 20 ГЛ при проведении экспериментальных исследований
3. Экспериментальные исследования влияния технологических
факторов на ударную вязкость стали 20 ГЛ для отливок железнодорожного транспорта
3.1. Исследование влияния химических элементов на ударную вязкость стали 20 ГЛ для отливок железнодорожного транспорта на основе корреляционно-регрессионного анализа фактических данных
3.2. Исследование влияния химического состава и технологических факторов на ударную вязкость стали 20ГЛ с применением метода математического планирования эксперимента
3.3. Обработка результатов эксперимента и построение математических и графических зависимостей
3.4. Исследование микроструктуры опытных плавок
3.4.1. Исследование балла зерна металлической матрицы
3.4.2. Исследование неметаллических включений стали 20ГЛ
3.5. Выбор оптимального химического состава и модификаторов, обеспечивающих, заданную ударную вязкость стали для отливок железнодорожного транспорта
4. Опытно-промышленные исследования по влиянию химического состава и модифицирования на ударную вязкость стали 20ГЛ для отливок железнодорожного транспорта, изготавливаемых на ООО ПК “БСЗ
4.1. Анализ заводских данных испытаний стали 20ГЛ, выплавленной в мартеновских печах для отливок железнодорожного транспорта,
на ударную вязкость КСУ.6о
4.2. Опытно-промышленные исследования по выплавке в производственных электродуговых печах ДСП-6 и мартеновских печах МРЦ ООО “ПК”БСЗ”стали 20 ГЛ оптимального химического состава, обеспечивающего ударную вязкость КСУ.6о>17 Дж/см2
4.3. Опытно-промышленные исследования по влиянию
модифицирования на ударную вязкость стали 20ГЛ, выплавляемой в электродуговых и мартеновских печах ООО ПК “БСЗ”
4.4. Исследование микроструктуры отливок, прошедших нормализацию из стали 20ГЛ, выплавленной в мартеновской печи
с применением модифицирования
4.5. Опытно - промышленные исследования влияния термической обработки и балла зерна на ударную вязкость и механические свойства стали 20ГЛ для отливок железнодорожного транспорта, изготавливаемых на ООО ”ПК”БСЗ”
4.5.1. Исследование влияния балла зерна в отливках из стали 20ГЛ после нормализации на её ударную вязкость
4.5.2. Исследование влияния термической обработки на ударную вязкость стали 20ГЛ для отливок железнодорожного транспорта, изготавливаемых на ООО “ПК’ЪСЗ”
4.5.3. Исследование влияния различных видов термообработки на механические свойства стали 20ГЛ, выплавляемых в мартеновских печах ООО ”ПК”БСЗ”
5. Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения
научно-исследовательской работы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список использованной литературы
Приложение!
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
1.3.4. Влияние технологических факторов (плавки, отливки, ТО).
Опыт показывает, что детали, изготовленные из стали с более низкой критической температурой хрупкости, способны оставаться вязкими при более высоких скоростях нагружения и при более острых надрезах и выточках [58]. Изучение влияния технологических факторов на хладноломкость стали имеет большое значение для решения всей сложной проблемы повышения надежности и долговечности машин и конструкций.
На хладноломкость стали оказывает влияние многообразный комплекс физико-химических и физико-механических факторов. Основные из них следующие:
1. Качество стали, определяемое металлургическими особенностями производства: состав стали, природа и характер неметаллических включений, плотность, гранулярность и однородность структуры, степень деформации при обработке давлением, характер термической обработки и др.
2. Геометрия изделия: масштабный фактор и особенности конфигурации, неравномерность размеров и сечений, характер их переходов, острота и глубина надрезов, выточек и сопряжений, направление волокон на этих участках, состояние поверхности (неровности, наклеп и другие).
3. Вид напряженного состояния, при котором изделие работает в практических условиях (линейное, плоское, объемное), характер нагружения (растяжение, сжатие, изгиб, кручение), скорость нагружения и т. д.
Все указанные факторы влияют самостоятельно и независимо друг от друга и учесть долю влияния каждого из них на склонность изделия к хрупкому разрушению весьма сложно. Для решения этих задач прибегают к экспериментальным испытаниям изделий и конструкций на специальных установках.
Влияние химических элементов, входящих в состав стали, описано выше, геометрические характеристики отливок рассчитываются на этапе