Роль полосовых мезоскопических структур при деформации и разрушении сварных соединений низкоуглеродистой и аустенитной сталей

• Автор: Кобзева, Светлана Александровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 134 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯ1 мя и МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

1.1. Неоднородность структуры и свойств сварных соединений.

1.2. Проблемы прочности сварных соединений.

1.3. Физическая мезомеханика пластической деформации и разрушения твердых тел.

1.4. Полосовые структуры в сварных соединениях.

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Выбор материалов и схемы нагружения.

2.3. Методика эксперимента.

3. КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИЕ МЕЗОПОЛОСОВЫЕ СТРУКТУРЫ И ФРАГМЕНТАЦИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ.
3.1. Металлографическая структура и механические характеристики сварных соединений низкоуглеродистой стали
3.2. Мезомасштабный механизм локализации пластического течения сварных соединений.
3.2.1. Зарождение и эволюция мезополосовой структуры в зоне термического влияния.
3.2.2. Формирование в области основного металла системы параллельных мезополос.
3.2.3. Особенности формирования сопряженной мезополосовой
структуры в основном металле.
3.3. Влияние термической обработки сварных соединений низкоуглеродистой стали на мезомасштабные механизмы локализации деформации
3.4. Выводы.
4. МЕЗО И МАКРОПОЛОСОВЫЕ СТРУКТУРЫ И РАЗРУШЕНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ.
4.1. Структура и механические свойства сварных соединений аустенитной хромоникелевой стали
4.2. Эволюция мезо и макрополосовых структур при нагружении сварных соединений аустенитной стали
4.2.1. Аргонодуговые сварные соединения.
4.2.2. Электроннолучевые сварные соединения.
4.3. Разрушение как завершающая стадия эволюции мезополособых структур в 31В.
4.4. Влияние термической обработки на структурное состояние, свойства, механизм деформации и разрушения сварных соединений.
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


IV Всероссийская конференция молодых ученых “Физическая мезомеха-ника материалов”, Томск, Россия, - ноября г. Региональная научная конференция студентов, аспирантов, молодых ученых "Наука. Техника. Инновации", Новосибирск, Россия, - декабря г. VIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Современные техника и технологии", Томск, Россия, 8- апреля г. Формирование некристаллографической квазипериодической мезополо-совой структуры и фрагментация как основной механизм деформации сварных соединений на мезоуровие. Образование зигзагообразных полос локализованной деформации в ЗТВ по схеме волнового процесса. Зависимость типа аккомодационных полосовых структур, возникающих в области основного металла сварного соединения, от характера локализации деформации в зоне термического влияния. Связь характера мезополосовой структуры в области основного металла сварных соединений низкоуглеродистой стали (системы параллельных или сопряженных мезополос) с особенностями развития фронта полосы Людерса. Формирование в области основного металла сварных соединений низкоуглеродистой стали сопряженных мезополос по трем схемам: самосогласованное развитие полос от границы раздела «ЗТВ - основной металл», полное внутреннее отражение и ветвление локализованных полос. Самосогласование развития мезополос локализованной деформации в двух разупрочненных ЗТВ около сварного шва и его влияние на характер разрушения сварного соединения аустенитной стали. Возможность оценки механического состояния нагруженных сварных соединений по характеристикам деформационной мезополосовой структуры в области основного металла и ЗТВ. Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается систематическим характером экспериментальных исследований, использованием современных экспериментальных методик и устойчивой воспроизводимостью результатов. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Она изложена на 4 страницах, содержит рисунков, 3 таблицы. Библиографический список включает 9 наименований. Первая глава диссертации носит обзорный характер. Рассмотрены особенности состояния сварных соединений, связанные с многообразием фи-зико - химических и термодеформационных процессов при сварке. Описаны существующие проблемы прочности сварных соединений, включая явление формирования в области шва при сварке деформационных полос (полос текучести). Изложен подход к исследованию механизмов деформации и разрушения с позиций физической мезомеханики материалов. Во второй главе сформулирована постановка задачи, обоснован выбор материалов для исследований и схемы нагружения, дано описание оборудования и методики эксперимента. В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований формирования и эволюции деформационной мезополосовой структуры в сварных соединениях низкоуглеродистой стали. Изучен механизм образования сопряженных зигзагообразных локализованных мезополос в области стесненной деформации (ЗТВ). Исследовано влияние осциллирующих мезо-концентраторов напряжений на границе раздела «ЗТВ - основной металл» и особенностей развития фронта полосы Людерса на механизмы мезоскопической фрагментации основного металла. Обсуждается роль промежуточных мезоконцентраторов напряжений в процессе формирования в области основного металла системы сопряженных полос локализованной деформации. В четвертой главе представлены результаты исследований мезоскопических механизмов деформации и разрушения двух типов сварных соединений аустенитной хромоникелевой стали, выполненных аргонодуговой и электронно-лучевой сваркой. Подробно рассмотрена кинетика формирования поперечных макрополос по типу «бегающей шейки» и мезополос сдвига в области основного металла. Показана связь типа полосовых структур, формирующихся в области основного металла, с характером локализации деформации в зоне термического влияния. Описаны механизмы разрушения сварных соединений аустенитной стали, связанные с формированием и развитием в ЗТВ сопряженных мезополос сдвига.