Развитие научных основ повышения прочности материалов методами интенсивных воздействий, упрочняющей поверхностной обработки и нанесения покрытия

• Автор: Клевцова, Наталья Артуровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 322 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Прочность и механизмы разрушения металлических

материалов при однократных видах нагружения в исходном состоянии и после равноканального углового прессования
1.1 Аналитический обзор. Прочность и механизмы разрушения металлических материалов при однократных видах нагружения

1.1.1 Связь локального напряженного состояния и механизма

разрушения металлических материалов с кинетикой развития пластических зон у вершины трещины

1.1.2 Структура и свойства наноструктурированных металлических

материалов с субмикрокристаллической структурой, полученных путем интенсивной пластической деформации

1.2 Материалы и методики исследования

1.2.1 Исследуемые материалы

1.2.2 Методика металлографических исследований
1.2.3 Методика электронномикроскопических исследований
структуры
1.2.4 Механические испытания
1.2.5 Макро-и микрофрактографические исследования
1.2.6 Определение глубины пластических зон под поверхностью изломов методом послойного стравливания поверхности
излома с последующим рентгенографированием
1.2.7 Определение глубины пластических зон под поверхностью
изломов методом последовательной съемки шлифа, расположенного нормально к поверхности излома
1.2.8 Погрешности определения глубины пластических зон под
поверхностью изломов
1.2.9 Оценка локального напряженного состояния материала у

вершины трещины рентгеновским методом
1.3 Результаты исследования и их обсуждение
1.3.1 Прочность и механизм ударного разрушения материала с ОЦК
решеткой (стали 10) в исходном состоянии и после РКУП в интервале вязко-хрупкого перехода
1.3.1.1 Разрушение стали 10 в исходном состоянии и после различных
режимов РКУП
1.3.1.2 Повышение ударной вязкости стали 10 после РКУП
1.3.2 Прочность и механизм разрушения материалов с ГЦК решеткой
1.3.2.1 Разрушение аустенитной стали А181 321 при комнатной и
низкой температурах в исходном состоянии и после РКУП
1.3.2.2 Ударное разрушение алюминиевого сплава АК4-1 в исходном
состоянии и после РКУП и экструзии в широком интервале температур
1.3.2.3 Ударное разрушение алюминиевого сплава Д16 после
различных видов термической обработки и РКУП
1.3.2.4 Ударное разрушение стали 110Г13 с различным размером зерна
1.3.3 Прочность и механизм разрушения материалов с ГПУ
решеткой
1.3.3.1 Прочность и механизм ударного разрушения титана Сгас1е-4 в
широком интервале температур
1.3.3.2 Прочность и механизм ударного разрушения титанового сплава
ВТ6 после различных видов обработки
1.3.3.3 Статическое разрушение магниевого сплава АМ
Выводы по разделу
2 Локальное напряженного состояния материала и мартенситные
превращения в пластических зонах аустенитных сталей
2.1 Аналитический обзор. Мартенситные и магнитные
превращения в аустенитных сталях и сплавах

2.1.1 Кинетика и механизм мартенситных превращений
2.1.2 Влияние старения на структуру и мартенситные превращения в
аустенитных сталях
2.1.3 Влияние мартенситных превращений на механические свойства
и механизм разрушения аустенитных сталей
2.1.4 Связь микромеханизмов разрушения закаленных и состаренных
аустенитных сталей при различных видах нагружения с распределения мартенситных фаз в пластических зонах под поверхностью изломов
2.2 Материалы и методики исследования
2.2.1 Исследуемые материалы
2.2.2 Механические испытания
2.2.3 Определение глубины пластических зон под поверхностью
изломов рентгеновским методом
2.2.4 Определение количества мартенсита на поверхности образцов и
в пластических зонах рентгеновским методом
2.3 Результаты исследования
2.3.1 Влияние локального напряженного состояния материала на
мартенситные превращения в пластических зонах аустенитных сталей при однократных видах нагружения
2.3.1.1 Мартенситные превращения в пластических зонах аустенитных
сталей, протекающие по механизму у—»а
2.3.1.2 Мартенситные превращения в пластических зонах аустенитных
сталей, протекающие по механизму у—>е—>а
2.3.1.3 Мартенситные превращения в пластических зонах аустенитной
стали АІБІ 304 с субмикрокристаллической структурой
Выводы по разделу
3 Влияние интенсивной пластической деформации, ионно-
плазменного покрытия и коэффициента асимметрии цикла на прочность и механизмы разрушения металлических материалов

температуре 750 °С. Средний размер зерна после РКУП + экструзии + ИЗШ составлял 0.9 мкм.
Магниевый сплав АМ60 в исходном состоянии (гомогенизация при 450 °С, 6 час.) имел средний размер зерна 1 мм. После равноканального углового прессования (РКУП) при 150 °С (10 проходов) средний размер зерна составлял 1 мкм.
1.2.2 Методика металлографических исследований
Средний размер зерна сталей в исходном состоянии определяли металлографическим методом подсчета пересечений границ зерен по ГОСТ 5639-82. Травление образцов из углеродистых сталей проводили раствором азотной кислоты, травление образцов из аустенитных сталей - солянокислым раствором хлорного железа. Составы реактивов приведены в таблице 1.4.
Исследование проводили с помощью металлографического микроскопа МИМ-8.
Таблица 1.4 - Состав реактивов для травления образцов
Название реактива Состав реактива
Раствор азотной кислоты 4%-ный раствор НЬЮ} в этиловом спирте С2Н5ОН
Солянокислый раствор хлорного железа 5 г хлорного железа БеСЬ, 15 мл соляной кислоты НС1, 100 мл воды.
1.2.3 Методика электронномикроскопических исследований структуры
Электронномикроскопическое исследование микроструктуры стали 10 и сплава ВТ6 выполняли в НИИ ФПМ УГАТУ в просвечивающих электронных