Технологичность и конструкционная прочность низкоуглеродистых сталей с мартенситной структурой

• Автор: Швецов, Валерий Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 170 с. : ил.

1. Состояние вопроса. Постановка задачи

1.1. Проблемы технологичности улучшаемых сталей

1.2. Технологичность высокопрочных сталей

1.3. Технологичность низкоуглеродистых мартенситных сталей

1.3.1. Обеспечение технологичности при закалке

1.3.2. Принцип легирования, структура и свойства НМС

1.3.3. Технологические свойства и преимущества НМС

1.4. Конструкционная прочность и методы оценки трещиностойкости металлов

1.4.1. Характеристики конструкционной прочности

1.4.2. Оценка статической трещиностойкости

1.4.3. Оценка динамической трещиностойкости

1.4.4. Оценка циклической трещиностойкости
1.5. Постановка задачи
2. Материалы и методики исследования
2.1. Выбор материалов и режимов термической обработки
2.2. Исследование структуры и свойств сталей после термической
обработки
2.3. Электронно-микроскопические исследования
2.4. Оценка трещиностойкости при однократном нагружении
2.5. Оценка трещиностойкости при циклическом нагружении
3. Технологичность МСС и НМС при термоупрочнении
3.1. Анализ технологических маршрутов термоупрочнения
МСС и НМС
3.2. Сравнительный анализ чувствительности к перегреву МСС и

3.3. Оценка чувствительности МСС и НМС к скорости охлаждения при закалке
3.4. Технологичность МСС и НМС при отпуске. Влияние температуры отпуска на структуру и свойства сталей
3.4.1. Влияние скорости закалочного охлаждения на окончательные свойства МСС
3.4.2. Изменение структуры и свойств при отпуске стали ЭП678
3.4.3. Изменение структуры и свойств при отпуске стали 12Х2Г2НМФТ
Выводы
4. Структурные аспекты прочности и трещиностойкости
НМС и МСС
4.1. Влияние температуры отпуска на трещиностойкость НМС
4.1.1. Статическая трещиностойкость
4.1.2. Динамическая трещиностойкость
4.1.3. Циклическая трещиностойкость
4.2. Влияние температуры отпуска на трещиностойкость МСС
4.2.1. Трещиностойкость при однократном нагружении
4.2.2. Циклическая трещиностойкость
4.3. Сравнительный анализ прочности и трещиностойкости
НМС и МСС
Выводы
5. Промышленное опробование
6. Выводы
Список литературы
Акт исследования промышленной партии

Повышение качества и надежности продукции машиностроения в значительной степени зависит от совершенства новых конструкций и их технологичности. Высокая технологичность обусловливает минимальные затраты и устойчивость процесса изготовления. Создание перспективных образцов определяется наличием технологичных материалов и новых технологических процессов. Их взаимное влияние определяет качество изготовления, надежность, технические характеристики, трудоемкость, стоимость и необходимость капитальных затрат на освоение производства новых изделий.
Современный уровень технологии должен решать задачи снижения трудоемкости и металлоемкости, повышения производительности труда, а также обеспечения конструкционной прочности деталей. Новейшие достижения в области физического металловедения, обработки давлением, сварки, упрочняющей термообработки позволяют создать рациональные технологические процессы на базе новых конструкционных сталей, обеспечивающие минимальные затраты при изготовлении новых образцов.
В настоящее время ясно, что наиболее высоким уровнем технологичности обладают конструкционные стали с низким содержанием углерода, при этом достижение высокого уровня прочности неизбежно связано с получением в этих сталях мартенситной структуры. Известны две группы низкоуглеродистых конструкционных сталей, в которых можно достичь прочности о0,2 г 1000 МПа: мартенситно-стареющие стали (МСС) и низкоуглеродистые мартенситные стали (НМС).
Химический состав исследуемых сталей
Таблица 2
Марка стали Содержание элементов, % вес.
С Мп & Сг № Мо Ті 1 Со V ИЬ Б Р
Мартенситно-стареющие стали (МСС)
03X11Н10М2Т (ЭП678) 03Х11Н10М2Т1 (ЭП679) 03Н18К9М5Т (МС-200) 0,035 0,026 0,009 0,03 0,18 0,12 0,03 10,8 10,5 9,5 9,8 18,3 1,9 1,87 5,1 0,71 1,03 0,66 8,9 - - 0,006 0,003 0,004 0,006 0,005 0,007
Низкоуглеродистые мартенситные стали (НМС)
12Х2Г2НМФТ 12Х2Г2НМФБ 07ХЗГНМ 10ХЗГНМ 0,12 0,13 0,09 0,11 2,24 2,31 0,84 1,03 0,24 0,55 0,33 0,35 2,39 2,76 2.96 2.96 1,38 1,45 1,26 1,09 0,45 0,56 0,27 0,34 0,03 - 0,10 0,07 0,08 0,007 0,015 0,013 0,007 0,006 0,008 0,018 0,006