Регулируемое термопластическое упрочнение стали с бейнитным превращением

• Автор: Потапов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 229 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ВЛИЯНИЕ ГОРЯЧЕЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ

И КОНСТРУКТИВНУЮ ПРОЧНОСТЬ БЕЙН ИГА ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Структурные особенности бейнита .

1.2. Прочность и вязкость сталей со структурой бейнита. .

1.3. Конструктивная прочность сталей, упрочненных ВТМИЗО.

1.4. Выводы

1.5. Цели и задачи исследования

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Исследуемые материалы

2.2. Схемы и режимы обработок
2.3. Определение механических свойств
2.4. Оценка микропластической деформации
2.5. Испытания на ударный изгиб
2.6. Оценка параметров конструктивной прочности стали. .
2.6.1. Определение статической вязкости разрушения. . .
2.6.2. Исследование трещиностойкости при циклическом нагружении
2.6.3. Контактная усталость при пульсирующем нагружении.
2.7. Микроструктурные исследования
2.7.1. Оптическая микроскопия
2.7.2. Электронная микроскопия
2.7.3. Высокотемпературная металлография
2.7.4. Рентгеноструктурный анализ
3. ВЛИЯНИЕ ДШАМИЧЕСКОЙ И СТАТИЧЕСКОЙ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ АУСТЕНИГА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БЕЙНИТА
Стр.
3.1. Структурные параметры бейнита углеродистой стали.
3.2. Влияние температуры аустенитизации на изменение параметров и свойств бейнита стали У8
3.3. Влияние горячей деформации на формирование структур аустенита и бейнита стали У8.
3.3.1. Влияние температуры аустенитизации и степени деформации на структуру и свойства нижнего
бейнита
3.3.2. Изменение структуры аустенита при горячей деформации и последеформационной паузе
3.3.3. Влияние степени деформации и междеформационной паузы на механические свойства нижнего бейнита.
3.4. Разработка регулируемого термопластического упрочнения сталей с изотермическим бейнитным пре вращением
3.4.1. Структура и свойства стали У8 после регулируемого термопластического упрочнения
3.4.2. Влияние температуры изотермического превращения аустенита на структуру и свойства бейнита.
3.5. Влияние регулируемого термопластического упрочнения на структуру и свойства стали .
3.6. Выводы.
4. КОНСТРУКТИВНАЯ ПРОЧНОСТЬ СТАЛЕЙ СО СТРУКТУРОЙ БЕЙНИТА
ПОСЛЕ РГПУ
4.1. Исследование вязкости разрушения
4.1.1. Диаграмма конструктивной прочности стали У8. .
4.2. Исследование усталостной трещиностойкости. .
4.3. Микроплаетичность упрочненной стали
4.4. Контактноусталостная прочность
4.5. Ударная вязкость.
4.6. Выводы.
5. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ НИЖНЕГО БЕЙНИГА НА ПРОЧНОСТЬ И ТРЕЩШОСТОЙКОСТЬ СТАЛИ.
5.1. Расчет членов уравнения предела текучести нижнего бейнита.
5.1.1. Напряжение ПайерлсаНабарро.
5.1.2. Упрочнение изменением дислокационной структуры.
5.1.3. Твердорастворное упрочнение
5.1.4. Упрочнение микроструктурными барьерами.
5.1.5. Дисперсионное упрочнение карбидами.
5.2. Определение вклада в упрочнение за счет РТПУ и отдельных членов уравнения предела текучести. . .
5.3. Выводы. .
6. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ МЕТОДА РЕГУЛИРУЕМОГО ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ
6.1. Проведение регулируемого термопластического упрочнения в заводских условиях.
6.2. Результаты промышленных испытаний.
6.3. Расчет экономической эффективности регулируемого термопластического упрочнения.
6.4. Выводы 2.
ОЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


М.Утевским с сотрудниками , , определено, что морфология нижнего бейнита подобна пакетному мартенситу, а в каждом бейнитном кристалле образуется не более одной ориентировки цементита, ориентационная связь которого с решеткой сС 6 подчиняется ориентационному соотношению Ю. С и последующей закалки на мартенсит, установил, что в углеродистых сталях остаточный аустенит образуется очень редко. Поэтому он считает, что невозможно экспериментально определить соотношение кристаллографических ориентировок аустенита и феррита и плоскость габитуса бейнита. В указанной работе автор методом микродифракции определил плоскости габитуса феррита и цементита, соответствующие плоскости габитуса бейнита, и соотношение кристаллографических ориентировок феррита и цементита. Оказалось, что между оС фазой и карбидом устанавливается ориентационное соотношение И. В.Исаичева, а не Ю. А.Багаряцкого 0 ц II III , ЮЗц ОН . По расчетам Я. Выделение карбидов в виде тонких пластинок внутри ферритных реек под углом к длинной оси рейки нижнего бейнита отмечается и в , . М.П. Усиков и другие микродифракционным электроннооптическим анализом стали У показали, что превращение при ЗЮС приводит к формированию структуры нижнего бейнита. Между решетками 6 и цементитом соблюдается ориентационное соотношение И. В.Исаичева, а не Ю. А.Багаряцкого, как утверждается в работе . После изотермической обработки при 0С возникает структура, типичная для верхнего бейнита малодислокационные кристаллы феррита с крупными выделениями цементита в основном по границам сС РЕ и дислокационным субграницам. Между решетками феррита и цементита соблюдается либо ориентационное соотношение И. В.Исаичева, либо В. Питча. П.Равицца характеризует нижний бейнит как скопление игл феррита, содержащих дисперсные карбиды, ориентированные под углом к основной оси роста оС фазы. Такой же угол расположения карбидов приводится и в работе . Согласно работы ,выполненной на стали с 0,3С и 4,1Сг для частиц цементита в феррите нижнего бейнита выполняется ориентационное соотношение Ю. Л.М. Утевский и Э. Р.Кутелия отмечают, что большая часть карбидов в феррите нижнего бейнита выделяется в результате самоотпуска ос фазы, а кабидные частицы располагаются под углом к их продольной оси. Как и при отпуске мартенсита, ориентационная связь решеток цементита и феррита подчиняется соотношению Ю. А.Багаряцкого. Л.П. Ивановой . К отличительным признакам верхнего и нижнего бейнита, кроме распределения карбидной фазы в феррите и ориентационных соотношений ее решетки с решетками аустенита и феррита, следует отнести различия в кинетике их образования и в тонком строении оС. Бейнитное структурное состояние имеет достоинства, привлекающие внимание в связи с поисками новых эффективных методов упрочнения. Следует отметить, что, несмотря на возросший интерес к сталям с бейнитной структурой, связь параметров структуры бейнита со свойствами остается до настоящего времени малоизученной. В работах 6,,, обсуждены различные факторы, которые могут вносить вклад в прочность бейнита, и сделаны попытки оценить эту прочность. Согласно анализу проведенному Ф. Пикерингом и Р. Наличие отрицательной константы в этом уравнении указывает на существование критической плотности расположения карбидов, ниже которой они не вносят вклад в прочность бейнита. Следовательно это уравнение справедливо только в случае сильно диспергированных карбидов, когда расстояние между ними меньше размера бейнитной пластины. Это справедливо для нижнего бейнита. Д.Шмит и Р. Во УГОДНО3 Д 1 1. В этом выражении бо является суммой напряжений Пайерлса, упрочнения, обусловленного растворенными элементами внедрения и замещения, деформационного упрочнения и влияния внутренней дислокационной субструктуры. Д среднее плоскостное межчастичное расстояние, мм. Повышение предела текучести стали при уменьшении ширины бейнитных пластин отмечается и в работе . Существовали и другие попытки найти количественную связь между параметрами структуры бейнита и его свойствами. Так М. Буш и П. Ббп1,Ч 1.