Влияние химического состава и термической обработки на магнитоупругие свойства малоуглеродистых и низколегированных сталей и сплавов

• Автор: Яценко, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 148 с. : ил

1. СВЯЗЬ МАГНИТОУПРУГИХ ПАРАМЕТРОВ СО СТРУКТУРНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ КАК ОСНОВА МАГНИТНЫХ МЕТОДОВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ литературный обзор

1.1. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ СТАЛЕЙ НА ПРОЦЕССЫ П Е Р ЕМ А IИ И ВАН И Я

1.1.1 Зависимость коэрцитивной силы от размеров карбидных включений

1.1.2. Зависимость коэрцитивной силы от температуры отпуска

1.2 ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИИ СТРУКТУРЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА МАГНИТНЫЕ И МАГНИТОУПРУГИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

1.2.1. Изменение коэрцитивной силы сталей под действием внешних напряжений

1.2.2. Влияние упругих напряжений на величину остаточной намагниченности конструкционных сталей и сплавов

2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. МЕТОДИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

2.2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРИЛОЖЕНИИ ВНЕШНИХ НАПРЯЖЕНИЙ
3. ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В СОСТАВЕ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ НА ЗАВИСИМОСТЬ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ ОТ ВНЕШНИХ УПРУГИХ ОДНООСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
3.1. ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ИЗМЕНЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ
3.2. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ВНЕШНИХ НАПРЯЖЕНИЙ РАСТЯЖЕНИЯ И СЖАТИЯ ПО ВЕЛИЧИНЕ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ И МАГИТОСТРИКЦИИ
3.2.1. Влияние магнитострикции на величину анизотропии коэрцитивной силы при приложении растягивающей нагрузки
3.2.2. Несимметричность зависимостей коэрцитивной силы
от упругих одноосных напряжений растяжения н сжатия
4. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТПУСКА КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ НА ХАРАКТЕР МАГНИТОУПРУГОГО ИЗМЕНЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ ПЬЕЗОМАГНИТНЫЙ ЭФФЕКТ ОСТАТОЧНО НАМАГНИЧЕННОГО СОСТОЯНИЯ
4.1 СВЯЗЬ МАГНИТОУПРУГОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ С ОСНОВНЫМИ СТРУКТУРНО ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
4.2 ПРИРОДА ПЬЕЗОМАГНИТНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ
5. МЛГНИГОУПРУГИЕ СВОЙСТВА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ, ИМЕЮЩИХ ЦЕМЕНТОВАННЫЙ СЛОЙ НА ПОВЕРХНОСТИ
6. ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕНТНОГО СОДЕРЖАНИЯ ВАНАДИЯ НА МАГНИТОУПРУГОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ОСТАТОЧНОЙ НАМАГНИЧЕННОСТИ ОБРАЗЦОВ СПЛАВОВ ЕеСоУ, ЗАКАЛЕННЫХ И ОТПУЩЕННЫХ
7. ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБЧАТЫХ ДАТЧИКОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ В АН АЛОГОВОМ РЕЖИМЕ ИЛИ РЕЖИМЕ ПАМЯТИ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Установлена зависимость характера магнитоупругого изменения остаточной намагниченности от количества и дисперсности карбидной фазы углеродистых сталей. Дано теоретическое обоснование и построена модель для объяснения установившегося изменения остаточной намагниченности при приложении нагрузки на основе связи магнитоупругих характеристик с араметрам и м и к ростру кту ры. Обнаружена связь магнитоупругой чувствительности остаточной намагниченности с такими структурночувствительными характеристиками как коэрцитивная сила и магнитострикция. Дано теоретическое обоснование и построена модель аномального изменения остаточной намагниченности при приложении циклической нагрузки. Установление взаимосвязи продольной и поперечной коэрцитивной силы и магнитострикции на основе учета изменения размеров доменов при нагружении, позволил построить универсальный алгоритм определения величины внешней растягивающей нагрузки, применимый для широкого класса малоуглеродистых сталей, не требующий построения градуировочной кривой для каждой отдельной марки стали или даже образца. На основе магнитоупругого изменения остаточной намагниченности при нагружении разработана конструкция трубчатого датчика для измерения силы, работающего в режиме памяти или в аналоговом режиме на основе пьезомагнитного изменения остаточной намагниченности. Изучение пьезомагнитного эффекта на примере сплавов ГеСоУ, обладающих в несколько раз более высокой магнитострикцией по сравнению с конструкционными сталями и позволяющих в широких пределах изменять коэрцитивную силу в процессе отжига, открывает возможности для поиска закономерностей, связывающих магнитные, магнитоупругие и структурные параметры. Результаты исследований, изложенные в диссертации, используются в учебном курсе Неразрушающие методы контроля, читаемые в Тюменском государственном нефтегазовом университете для студентов специальностей Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов и Технологические машины и оборудование. По данной тематике проводится защита квалификационных и дипломных работ студентов специальностей Технологические машины и оборудование и Материаловедение и термическая обработка. Свойства стали зависят от ее состава и структуры. Не только основной, но, можно сказать, единственной цслыо термической обработки является изменение структуры с целью определенного изменения свойств. Режим термической обработки определяет получаемую структуру. Полученная структура определяет свойства стали, образуя цепочку режим обработки структура свойства. Большинство сведений о свойствах сталей базируется на зависимостях между определенным технологическим фактором и свойством. Однако построить подобную зависимость можно только для строго определенного сорта стали. Однозначно ответить на вопрос как влияет технологическая термообработка на механические свойства сталей нельзя, если не учитывать среднее звено цепочки, а именно изменение строения, структуры. Кроме изучения влияния различных режимов термической обработки на механические свойства стали, необходимо учитывать влияние химического состава стали. I Доведение физикохимического анализа, связанное с огромными затратами, не во всех случаях дает удовлетворительные результаты. Это объясняется главным образом трудностью количественной оценки микроструктуры. Даже такие простые параметры, как диаметр карбидной частицы в продуктах отпуска, или межпластиночное расстояние в перлитных структурах трудно определимы металлографически. Структурные изменения, происходящие при термообработке отражаются в изменении не только механических, но и физических свойств материалов. В предлагаемой работе рассмотрена взаимосвязь магнитоупругих параметров ферромагнитных материалов, находящихся в остаточно намагниченном состоянии с параметрами микроструктуры с целью нахождения характеристик для проведения надежног о контроля. Остаточно намагниченный магнетик представляет собой метастабильную систему. Он может быть выведен из этого состояния приложением обратного поля коэрцитивная сила Нс. Приложение механических напряжений приводит к магнитоупругому изменению величины остаточной намагниченности I,.