Наблюдение и измерение неоднородности структур, пластичности и вязкости для управления качеством конструкционной стали

• Автор: Кудря, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 315 с. : ил

Содержание
Введение
Глава 1. Масштаб колебаний состава стали в пределах марки и технологических параметров в пределах ноля допуска

и их возможные последствия.

Глава 2. Развитие средств и методов наблюдения структур и разрушения

2.1. Контроль структуры

2.2. Микромсхапические измерения разрушения с использованием акустической эмиссии.

2.2.2. Оценка хладноломкости по измерениям акустической эмиссии.

2.2.3. Информативность параметров акустической эмиссии

для регистрации хрупкой грешины

2.3. Оценка вязкости разрушения на малых образцах

2.3.1. Определение критического коэффициента интенсивности напряжений К,с.
2.3.2. Параметры нелинейной механики разрушения
2.3.3. Совершенствование методики определения раскрытия трещины
5с в условиях развитой пластической деформации.
2.4. Измерение рельефа изломов
2.4.1. Практика наблюдения топографии поверхности разрушения
2.4.2. Развитие методов измерения рельефа изломов.
2.5. Информативность мезостроения изломов для оценки
факторов вязкости стали.
2.5.1. Природа пилообразного мезорельефа вязких изломов
2.5.2 Возможности статистики мезогеометрии изломов для ранжировки сталей по вязкости
2.5.3. Структурнолингвистический анализ мезостроения изломов
Глава 3. Факторы вязкости структурнонеоднородных сталей
3.1. Разрушение по внутренним поверхностям раздела
и кластерам частиц.
3.2. Эволюция металлургических дефектов в технологической цепочке
и пути их влияния на качество конечного изделия
Глава 4. Средства и стратегия управления качеством
4.1. Эффективность первородной шихты для повышения вязкости
4.2. Возможности ретроспективного анализа баз данных
производственного контроля для управления качеством стали
Основные выводы.
Список использованных источников


На второй поковке был проведен второй отпуск при 5 - 5 °С (поковка II) для обеспечения требуемого уровня ударной вязкости. Химический состав стали соответствовал требованиям ГОСТ - и 'ГУ предприятия (табл. Таблица 2. Химический состав плавок, сталь ХІІЗМФЛ (масс %). Массовая доля Си определялась на фогокалориметре ФЕК-М с погрешностью до 0,1 %, массовая доля остальных элементов определялась химическим методом. Из поперечных макротемплетов поковок были вырезаны: для оценки их сдаточных характеристик на расстоянии 1/3 от их радиуса четыре образца на растяжение (ГОСТ , тип III) и по восемь на ударный изгиб (ГОСТ , тип 1 и с ключевидным надрезом); для выявления возможного разброса свойств по сечению поковки было вырезано (вдоль двух перпендикулярных диаметров поперечного темплета поковки) по девять ударных и восемь цилиндрических образцов на каждый вариант (рис. Рис. Ликвацию серы (по Бауману) определяли на поперечных темллетах, из которых далее вырезали образцы для механических испытаний. Глянцевую бромсеребряную фотобумагу, смачивали на свету в течении 5- мин. Промокнув фотобумагу между листами фильтровальной бумаги, накладывали ее эмульсионной стороной на темилст, приглаживая сверху резиновым валиком. Плотно прижатую к поверхности темпле-га бумагу выдерживали в течении 3-5 минут, осторожно снимали, промывали в слабопроточной воде, фиксировали в % водном растворе гипосульфита, снова промывали минут и просушивали. Далее на тех же темплетах глубоким травлением в горячем %-ном растворе соляной кислоты в течение 1 часа выявляли макроструктуру поковок. Микроструктуру поковок исследовали на шлифах, изготовленных из половинок ударных образцов, взятых но всему сечению поковок, после травления в 3 % спиртовом растворе азотной кислоты при увеличении х0 - 0. Общая просмотренная площадь составила не менее 1,8 мм2 на вариант. Глубокое травление выявило в макроструктуре несколько зон, отличающихся своим строением: периферийная, где оси столбчатой структуры примерно перпендикулярны поверхности поковки; промежуточная, с мелкодисперсной смесыо дендритов; центральная, с грубыми, разноориентированными дендритами (рис. II Рис. Развитая зональная неоднородность макростроения слитка // не исключает различий в морфологии дендритов в рамках отдельной зоны. Очевидно, что существующее до сих пор их описание "методом сравнения" с эталонной картинкой не позволит сформулировать количественные меры к допустимой неоднородности макроструктуры, гарантирующей требуемый уровень вязкости. Современные бытовые фотоаппараты и видеокамеры с цифровой записью в сочетании с универсальными средствами обработки изображений открывают новые и, по-видимому, почти неограниченные возможности быстрой регистрации и анализа структур (а также накопления банков данных для ретроспективного анализа впоследствии). Но цифровая запись и возможности компьютерной обработки сами по себе не гарантируют объективность и достоверность количественных (и даже качественных) результатов анализа структур. Для каждого из предлагаемых приемов измерения структур должна быть четко регламентирована его метрология: должны быть прописаны и всегда соблюдаться стандартизованные процедуры - “внутренние” детали процесса обработки изображения и итоговой свертки большого объема информации всего в несколько чисел - специализированных информативных характеристик структуры. В этом основная трудность объективной аттестации “по внешнему виду” (структуре, излому, разрезу) для управления качеством не только металла, но и других материалов (керамики, композитов, бумаги, пленок, тканей). Во всех случаях наибольшую трудность представляет выбор информативных признаков самого объекта и его изображения /,/, своим происхождением однозначно связанных с искомым параметром качества. Уверенность в их существовании проистекает из того, что опытный специалист при визуальном просмотре ранжирует объекты и распознает многие градации качества. Стало быть, для объективного распознавания и регистрации в принципе достаточно стандартной схемы видео- или фотозаписи. С целью измерения исследуемых структур, в частности, дендритной макрос!