Методы оценки склонности низколегированных малоуглеродистых сталей к хрупкому разрушению

• Автор: Рудаков, Алексей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ, МИКРОСТРУКТУРА И
СТАНДАРТНЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1 Основные характеристики трещиностойкости
1.2 Физико-математические модели для расчетного
прогнозирования трещиностойкости
1.3 Влияние температуры и скорости деформации на вязкость
разрушения
1.4 Влияние параметров микроструктуры и химического состава
на характеристики трещиностойкости и прочности
1.4.1 Влияние структурных факторов на вязкость разрушения
1.4.2 Влияние параметров микроструктуры химического состава
на предел текучести низкопрочных сталей
1.4.3 Влияние микроструктуры и химического состава
низкопрочных сталей на критические температуры хрупкости
1.5 Экспериментальные зависимости между вязкостью
разрушения и другими механическими характеристиками
1.6 Оценка трещиностойкости по результатам испытаний на
ударный изгиб
1.7 Выводы из литературного обзора и задачи исследования

2 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ
2.1 О роли равномерной деформации в сопротивлении
материала разрушению
2.2 Исследование соотношений между трещиностойкостью и
равномерной деформацией
2.3 Влияние относительной плотности потенциальной энергии упругой деформации перед фронтом трещины нормального
отрыва на вязкость разрушения
Выводы по главе
3 ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТАЛЕЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ МЕТОДОМ КОНТАКТНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
3.1 Сопоставительный анализ температурных зависимостей
твердости и прочности
3.2 Корреляция основных механических характеристик и
твердости в широком интервале температур
3.3 Исследование соотношений между ударной вязкостью,
твердостью и пределом текучести
3.4 Соотношение между пределом прочности
и равномерной деформацией трубных сталей
3.5 Реконструкция диаграммы растяжения
по результатам испытания на твердость.
Выводы по главе

4 МОДЕЛЬ СТРУКТУРНОЙ МЕХАНИКИ ДЛЯ ОЦЕНКИ
СКЛОННОСТИ СТАЛЕЙ К ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ
4.1 Т еоретические предпосылки
4.2 Исследуемые материалы
4.3 Оценка влияния различных механизмов упрочнения на К]с
4.4 Разработка обобщенного параметра охрупчивания
4.5 Экспериментальная проверка
4.6 Сравнительный анализ двух методов косвенной оценки
трещиностойкости низкопрочных сталей
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ФП. Даны рекомендации по оптимизации режимов термической обработки и разработанного автором метода регулируемого термопластического упрочнения (РТПУ). Показано, что, с точки зрения конструктивной прочности, предпочтительными механизмами упрочнения стали 09Г2С со структурой ФМ являются зёренный и субзёренный. Повышение предела текучести двухфазной стали только за счет субзёренных построений сопровождается увеличением статической трещиНостойко-сти. Зёренный механизм существенно повышает предел текучести при незначительном снижении вязкости разрушения.
Подробный обзор зарубежных работ, посвящённых влиянию микроструктуры и химического состава на свойства сталей и выполненных до 1982 года, содержится в монографии Ф.Пикеринга [127]. Автор приводит большое количество эмпирических формул для сталей разных классов (низко- и среднеуглеродистые феррито-перлитные, бейнитные, высокопрочные со вторичными твердением, мартенситно-стареющие, нержавеющие с ферритной и аустенитной структурой и др.), позволяющих рассчитать по параметрам структуры и химического состава величины пределов текучести и прочности, относительное сужение, равномерную деформацию, коэффициент деформационного упрочнения, температуру вязко-хрупкого перехода. В работе отсутствуют данные о связи структуры и химического состава с ударной вязкостью и трещино-стойкостью.
Среди зарубежных работ нам известна, пожалуй, лишь одна [126], в которой приведены результаты факторного эксперимента по влиянию семи легирующих элементов на вязкость разрушения и прочность высокопрочных мартенситных сталей. Показано, что и предел текучести взаимосвязаны и это должно приниматься в расчет при оптимизации