Улучшение прочностных свойств порошковых сталей на основе прогнозирования их структурного состояния методом мультифрактальной параметризации

• Автор: Кудрин, Алексей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Введение.
1. Современное состояние технологии порошковых сталей и потенциал использования в ее задачах методологии мультифрактальной параметризации

1.1 Современное состояние технологии порошковых сталей

1.1.1 Спеченное порошковое железо.

1.1.2 Углеродистые порошковые стали

1.1.3. Порошковые легированные конструкционные стали

1.2 Применение порошковых сталей.

1.3 Подходы к исследованию взаимосвязей между составом, структурой и свойствами порошковых сталей.

1.4 Заключение

2. Характеристика объектов и методов исследования.

2.1. Основные объекты исследования

2.2. Методы исследования
2.2.1. Определение твердости методом Роквелла.
2.2.2. Механические свойства при статическом сжатии
2.2.3. Механические свойства при статическом изгибе
2.2.4. Механические свойства при статическом растяжении
2.2.5. Метод мультифрактальной параметризации.
2.2.6. Методы статистической обработки
2.2.7. Методы исследования микроструктуры металла
3. Влияние параметров получение цифровых изображений микроструктуры на результаты их мультифрактальной параметризации
3.1. Влияние оптического увеличения съемки на результаты мультифрактальной параметризации цифровых фотографий микроструктуры материала
3.2. Влияние химического состава травителя на результаты мультифрактальной параметризации цифровых фотографий микроструктуры материала
3.3. Влияние положения плоскости шлифа на результаты мультифрактальной параметризации цифровых фотографий микроструктуры материала.
3.4. Заключение по главе 3
4. Взаимосвязь мультифракгальных парамефов микроструктуры порошковых сталей с содержанием углерода и пределом прочности
Заключение но главе 4
5. Улучшение прочностных свойств порошковых сталей с использованием мультифрактальной параметризации
5.1. Взаимосвязь механических свойств и мультифрактальных параметров порошкового сплава на основе железа с концентрациями легирующих элементов.
5.2. Определение оптимальной концентрации легирующих элементов порошкового сплава с использованием диаграммы упорядоченность однородность
5.3. Заключение по главе 5.
Выводы.
Список литературы


В связи с вышеизложенным, при улучшении прочностных свойств порошковых сплавов актуально использование мультифрактальной параметризации. Являясь экономичным и точным средством анализа строения материалов, МФпараметризация хорошо зарекомендовала себя при выявлении закономерностей формирования микроструктуры металлов и оптимизации технологических процессов. Использование возможностей МФпараметризации, при условии соответствующей адаптации и выявления необходимых взаимосвязей, может повысить эффективность улучшения свойств порошковых сплавов для изготовления изделий машиностроения. Целыо диссертационной работы является улучшение прочностных свойств порошковых статей на основе прогнозирования их структурного состояния методом мультифрактальной параметризации. Диализ влияния условий получения изображения микроструктуры сталей увеличение, тип травителя и плоскость шлифования на мультифрактапьные параметры определение условий получения изображений микроструктуры, исключающих искажение мультифракгальных параметров. Установление для легированных порошковых сталей взаимосвязей между мультифрактальными параметрами их микроструктуры и пределом прочности асж, твердостью НВ, а также концентрацией легирующих элементов. Изучение возможностей оптимизации состава легированной порошковой стали с использованием метода мультифрактальной параметризации для разработки методики улучшения механических свойств изделий из легированных порошковых сплавов. Практическая ценность состоит в том, что найденные закономерности обеспечивают возможность проводить оценку механических свойств порошковых сталей неразрушающим способом без вырезки образца из изделия, исключая потенциальную вероятность снижения безопасности его эксплуатации. Предлагаемый подход к определению оптимальной концентрации легирующих элементов в сочетании с традиционной методикой, основанной на многофакторном эксперименте, упрощает и ускоряет оптимизацию состава сталей, а также повышает ее точность. ОАО Казанькомпрссеормаш. Достоверность и обоснованность полученных результатов работы подтверждается применением комплекса стандартных методов определения механических свойств материалов, большого числа испытанных образцов, согласованностью данных модельных и реальных образцов, использованием стандартных поверенных средств измерений, а также статистической обработкой полученных данных. Личный вклад соискатели состоит в использовании методологии МФпараметризации в области металлургии порошковых сталей, в проведении исследований, обработке данных, обобщении и анализе результатов. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОРОШКОВЫХ СТАЛЕЙ И ПОТЕНЦИАЛ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ЕЕ ЗАДАЧАХ МЕТОДОЛОГИИ МУЛЬТИФРАКТ. Под термином технология порошковых материалов принято понимать область науки и техники, охватывающую область производства металлических порошков, а также изделий, из них. Порошковая технология один из наиболее прогрессивных процессов превращения металла в изделие, с помощью которого обеспечиваются свойства изделия, полученного традиционными методами, или свойства, которые не могут быть достигнуты при использовании иных технологических процессов. Применение технологических процессов порошковой технологии при изготовлении деталей и изделий различного назначения позволяет резко повысить КИМ до 0,0, за счет сокращения отходов при обработке, а также возможного передела отходов в исходный материал порошок во многих случаях заменить дефицитные и дорогостоящие металлы и сплавы менее дефицитными и дорогими, понизить энергоемкость и трудоемкость производства, а следовательно, уменьшить себестоимость готовой продукции без снижения, а в ряде случаев даже при повышении ее эксплуатационных свойств. Основной задачей порошковой технологии является поиск оптимального состава сплавов и технологических параметров изготовления изделий, обеспечивающих наилучшие эксплуатационные характеристики. Следует отметить, что важнейшим средством данного поиска является многофакторный эксперимент. В последнее время появляется все больше работ, в которых для решения задач повышения прочностных характеристик материалов применяется методология мул ьтифрактальной параметризации.