Влияние макроструктуры упрочненного слоя и профиля границы раздела на характер пластической деформации и разрушения на мезоуровне борированных малоуглеродистых сталей

• Автор: Романенко, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 05.16.01, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Борирование как метод поверхностного упрочнения деталей машин

1.1.1. Способы борирования

1.1.2. Формирование борированного слоя

1.1.3. Особенности структуры борированных слоев, области применения

1.2. Представления физической мезомеханики материалов о пластической деформации и разрушении структурно неоднородных материалов
1.3. Особенности поведения поверхностно упрочненных композиций в условиях одноосного статического нагружения

1.3.1. Напряжения и деформации в хрупких покрытиях

1.3.2. Экспериментальные исследования развития пластической деформации и разрушения поверхностно упрочннных материалов на мезо и макромасштабных уровнях
2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Постановка задачи
2.2. Режимы борирования, структуры боридных слоев в композициях с различной геометрией границы раздела упрочненный слой подложка
2.3. Методики экспериментальных исследований
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ НА МЕЗОМАСШТАБНОМ УРОВНЕ БОРИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ СТАЛИ СтЗ
3.1. Введение
3.2. Испытания образцов в условиях растяжения
3.3. Испытания образцов в условиях сжатия
3.4. Обсуждение полученных результатов
3.5. Выводы к главе 3
4. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ НА МЕЗОМАСШТАБНОМ УРОВНЕ ОБРАЗЦОВ СТАЛИ НЗМА
4.1. Введение
4.2. Испытания образцов в условиях растяжения
4.3. Испытания образцов в условиях сжатия
4.4. Обсуждение полученных результатов
4.5. Выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Формирование игольчатой границы раздела «борированный слой -подложка из стали СтЗ» эффективно повышает все механические характеристики материала только при толщине упрочненного слоя менее мкм, как при растяжении, так и при сжатии. При большей толщине борированного слоя характеристики прочности снижаются. Игольчатый борированный слой на поверхности высокопрочной стали НЗМА при толщине упрочненного слоя менее мкм отрицательно сказывается на механических характеристиках при растяжении и положительно при сжатии. При толщине борированного слоя более мкм характеристики прочности снижаются как при растяжении, так и при сжатии. Формирование зубчатого упрочненного слоя на предварительно цементированной стали СтЗ позволяет существенно увеличить характеристики прочности материала, хотя при растяжении его пластичность снижается. Зубчатый (игольчатый) профиль границы раздела «упрочненный поверхностный слой - основа», совместно с введением градиентного переходного слоя, следует рекомендовать для поверхностного упрочнения малолегированных сталей при толщине упрочненного слоя не более мкм. Научная новизна. Практическая ценность работы. Полученные данные были использованы для моделирования поведения структурно-неоднородных материалов. Связь с государственными программами и НИР. Работа выполнялась в рамках следующих научных проектов и программ: интеграционная программа фундаментальных исследований Сибирского отделения РАН: проект № «Физические процессы на границах раздела при получении гетерогенных материалов и покрытий» (- гг. Физическая мезомеханика структурно-неоднородных сред» (основные задания к плану НИР ИФПМ СО РАН на - гг. Федеральной целевой научно-технической программы исследований и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения по проекту «Компьютерное конструирование градиентных композиционных материалов конструкционного и функционального назначения для объектов техники энергетического и нефтегазового комплексов и разработка технологий их производства» (- гг. РАН «Принципы конструирования высокопрочных и износостойких градиентных материалов и покрытий на основе физической мезомеханики» (- гг. М.А. Лаврентьева «Мезомеханика внутренних границ раздела высокопрочных и износостойких градиентных материалов и покрытий» (- гг. Томской области, посвящённый 0-летию города Томска «Комплекс технологий для восстановления объектов энергетического оборудования» (- гг. Томского политехнического университета «Разработка критериев поверхностного упрочнения конструкционных сталей на основе физической мезомеханики материалов» ( г. РФФИ «Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование новых материалов» № 4 (- гг. СО РАН № «Разработка принципов мезомеханики поверхности и внутренних границ раздела и конструирование на ее основе новых градиентных конструкционных материалов и многослойных тонкопленочных структур для электроники» (- гг. В.Е. Панина: Физическая мезомеханика наноматериалов, тонких пленок и конструкционных материалов с наноструктурированным поверхностным слоем» № НШ-1 (- гг. Апробация работы. Корейский научно-практический симпозиум «KORUS'», Новосибирск, ; 4-ый Российско-Корейский научно-практический симпозиум «KORUS'», Республика Корея, Ульсан, ; 5-ый Российско-Корейский научно-практический симпозиум «KORUS'», Томск, ; 5-ый Российско-Китайский Международный симпозиум «Новые материалы и технологии», Томск, ; VI Всероссийская научно-техническая конференция «Механика летательных аппаратов и современные материалы», Томск, ; региональная школа-семинар «Современные проблемы физики и технологии», Томск, ; вторая региональная школа-семинар «Современные проблемы физики и технологии», Томск, ; третья региональная школа-семинар «Современные проблемы физики и технологии», Томск, ; пятая региональная школа-семинар «Современные проблемы физики и технологии», Томск, ; II Международная конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений», Тамбов, ; Международная конференция «Mesomechanics’», Китай, ; конференция молодых учёных, посвящённая 0-летию М. А.Лаврентьева, Новосибирск, ; конференция молодых учёных, посвящённая М.