Разработка методики ультразвукового контроля ударной вязкости горячекатаной листовой стали

• Автор: Куликова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Содержание
Введение.
Глава 1. Проблема хрупкого разрушения металлопроката и неразрушающий контроль структуры и свойств

1.1. Горячекатаные строительные стали. Структура и свойства

1.2. Оценка склонности металлов к хрупкому разрушению.

1.3. Насыщение металлов атмосферным кислородом

1.4. Акустический конгроль структуры и свойств сталей.

1.5. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Материалы и методики эксперимента.

2.1. Материалы исследований.

2.2. Методики эксперимента

2.3. Измерение скорости ультразвука.
Глава 3. О возможности ультразвукового контроля
ударной вязкости горячекатаной стали
3.1. Структурное состояние исследованной стали
3.2. Ударная вязкость и скорость ультразвука в стали Г2С
3.3. Корреляционные соотношения между скоростью ультразвука
и ударной вязкостью.
3.4. О причинах вариации ударной вязкости.
3.5. Статистика распределений скорости звука в листах стали Г2С Глава 4. Корреляционные зависимости между скоростью ультразвука
и ударной вязкостью малоуглеродистой стали после закалки в интервале температур фазовой перекристаллизации.
4.1. Целенаправленное изменение Ку и Уи с использованием термической обработки.
4.2. Роль атмосферного кислорода
4.3. Обсуждение характера кривых зависимостей УкТзак..
4.4. Построение корреляционных зависимостей
между и Ку.
4.5. Влияние распределения примеси фосфора на скорость ультразвука в стали ЗОХГСА
Заключение
Литература


Что касается ударной вязкости, то данных по оценке этого свойства с применением акустических методов нет. Единственным исключением является работа [], где показана возможность ультразвукового контроля ударной вязкости при отпускном охрупчивании стали. В связи с вышеизложенным, целью данной работы явилось разработка и обоснование неразрушающего ультразвукового метода измерения ударной вязкости горячекатаных низколегированных сталей. В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие основные задачи. Провести поиск корреляционных связей между ударной вязкостью и скоростью распространения ультразвуковой волны в малоуглеродистых и низколегированных сталях после прокатки и термической обработки. Изучить корреляцию скорости ультразвука и ударной вязкости в листах горячекатаной стали Г2С с температурами конца прокатки (ТИ[) 0,0 и 0°С. Определить влияние Ткп на характер связи. Исследовать корреляцию скорости ультразвука и ударной вязкости в стали Ст. З при изменении ее структуры закалкой из интервата температу р 0-0°С с различной длительностью выдержки. Оценить влияние на скорость ультразвука высокотемпературных выдержек стали в атмосферном воздухе, среде инертного газа и при использовании защитной обмазки образцов. Обсудить возможные причины возникновения корреляционных зависимостей между скоростью ультразвука и ударной вязкостью горячекатаных сталей в состоянии поставки и после термообработок. Показано, что в стали Г2С такие зависимости носят линейный характер при низкой температуре конца прокатки (ниже Лез). Получены линейные зависимости между скоростью ультразвука, твердостью и ударной вязкостью. Установлены линейные зависимости между и Ку в малоуглеродистой стали Ст. З при целенаправленном изменении ее структуры термической обработкой в интервале температур фазовой перекристаллизации. Показано сильное влияние перераспределения примесных атомов между границами зерен и внутризеренными дефектами решетки на скорость ультразвука в стали. Установлена возможность по изменению скорости ультразвука контролировать загрязнение стали атмосферным кислородом. Рассмотрены причины возникновения корреляционных зависимостей между Ук и Ку. Проведены исследования, необходимые для разработки метода неразрушающего ультразвукового контроля ударной вязкости горячекатаных сталей. Показано, что такой контроль может осуществляться непосредственно на листах стали без приготовления большого числа образцов и выполнения трудоемких и дорогостоящих механических испытаний. Выявлены корреляционные зависимости между Ук и Ку которые в ряде случаев носят линейный характер и позволяют по изменению одной величины находить значение другой. Показана возможность прогнозирования значений ударной вязкости с учетом структурной неоднородности стали и ее чистоты по примесям. Результаты работы используются для определения качества готовой продукции в листопрокатном цехе Кузнецкого металлургического комбината. На защиту выносятся следующие положения. Существование линейной корреляции между скоростью ультразвука и ударной вязкостью горячекатаной низколегированной стали в структурнонеоднородном состоянии. Наличие линейной корреляции между скоростью ультразвука и ударной вязкостью малоуглеродистой стали после закалки из интервала температур, включающего точку фазовой перекристаллизации. Совокупность экспериментальных данных о зависимости скорости ультразвука от перераспределения примесей при термической обработке стали. Структуру сталей исследовали на металлографическом микроскопе. Измеряли твердость по Виккерсу. Методом рентгеноструктурного анализа определяли параметр решетки и уширение линий на рентгенограммах, оценивали фазовый состав. Испытания на ударную вязкость Ку проводили на маятниковом копре в соответствии с ГОСТом -. Поверхности разрушения анализировали на растровом микроскопе РЭМ-0. Для определения порога хладноломкости строили зависимости ударной вязкости от температуры испытания. Для измерения скорости ультразвука использовали метод автоциркуляции импульсов, разработанный В. В. Муравьевым с соавторами []. Всероссийская науч. VI Международная науч.