Дисперсионноупрочняемые экономнолегированные низкоуглеродистые мартенситные стали повышенной технологичности в машиностроении

• Автор: Некрасова, Татьяна Витальевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 167 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Сравнительный анализ механизмов упрочнения конструкционных сплавов на основе а-железа
1.2. Упрочнение в результате формирования мартенситной структуры
1.2.1. Мартенситное превращение и морфологические типы
мартенсита в сплавах на основе железа
1.2.2. Влияние морфологического типа мартенсита на механические свойства стали
1.2.3. Низкоуглеродистые мартенситные стали. Принципы
получения и свойства
1.3. Дисперсионное упрочнение частицами второй фазы
1.3.1. Дисперсионное упрочнение карбидами
1.3.2. Дисперсионное упрочнение выделениями меди
1.3.3. Дисперсионное упрочнение интерметаллидами
1.4. Постановка задач исследования
2. Материалы и методики исследования
2.1. Выбор материалов и режимов термической обработки
2.2. Методики исследования
2.2.1. Методика дюрометрических исследований
2.2.2. Методика испытаний на растяжение
2.2.3. Методика испытаний на ударный изгиб
2.2.4. Методика оценки статической трещиностойкости
2.2.5. Методика металлографических исследований
2.2.6. Методика определения величины зерна
2.2.7. Методика электроннофрактографических исследований
2.2.8. Методика определения модуля Юнга
2.2.9. Методика измерения удельного электросопротивления
2.3. Влияние условий нанесения трещины на результаты испытаний
на динамическую и статическую трещиностойкость
3. Повышение прочности НМС в результате выделения
дисперсной карбидной фазы
3.1. Исследование модельных сплавов 07X3ГТ, 07ХЗГФ0.эТ, 07ХЗГНФо.с)Т
3.1.1. Влияние температуры аустенитизации на твердость и размер зерна
3.1.2. Исследование процессов отпуска сталей 07X3ГТ,
07ХЗГФ05Т, 07ХЗГНФ0.9Т
3.1.3. Изменение механических свойств при отпуске
3.2.Исследование сталей с низким содержанием ванадия:
12Х2Г2НМФТ, 10ХЗГ2Ф
3.2.1. Распад твердого раствора стали 12Х2Г2НМФТ
3.2.2. Влияние температуры аустенитизации на твердость и размер зерна
3.2.3. Изменение механических свойств сталей 12Х2Г2НМФТ,
10ХЗГ2Ф при отпуске
Выводы по главе
4. Дисперсионное упрочнение НМС, содержащих медь
4.1 Влияние температуры аустенитизации на твердость и размер зерна
сталей 12ХЗГНМЮ, 12ХЗГНМЮД
4.2. Изменение структуры и твердости сталей 12ХЗГНМЮ,
12ХЗГНМЮД при отпуске
4.3. Изменение механических свойств при отпуске
4.4. Обсуждение результатов главы
Выводы по главе
5. Повышение прочности низкоуглеродистых мартенситных сталей в результате образования дисперсных интерметаллидных фаз
5.1. Интерметаллидное дисперсионное упрочнение сталей на хромоникелевой основе
5.1.1. Влияние температуры аустенитизации на твердость и размер зерна сталей 06X3 НЗ, легированных молибденом, титаном и ниобием
5.1.2. Структурные изменения в сталях 06X3НЗ, 06X3НЗМТ,
06X3 НЗ МБ при отпуске
5.1.3. Прочность, ударная вязкость и трещиностойкость сталей 06X3НЗ,
06X3 НЗМТ, 06X3 НЗ МБ
5.2. Интерметаллидное дисперсионное упрочнение сталей на
никельмолибденовой основе: 10НЗМЗБ, 10НЗМ1,5Б, 01НЗМЗТБ
5.2.1. Исследование температуры аустенитизации сталей типа НЗМЗБ
5.2.2. Изменение твёрдости и физических свойств НМС при отпуске
5.2.3. Структурные изменения при отпуске
5.2.4. Прочность, трещиностойкость и микромеханизмы разрушения
сталей 10НЗМЗБ, 10НЗМ1.5Б
5.2.5. Анализ механизма упрочнения сталей типа НЗМЗБ при отпуске
Выводы по главе
6. Малоуглеродистые дисперсионноупрочняемые стали
6.1. Сталь 16ХЗГНМЮ для деталей, работающих на изгиб в условиях
высоких температур
6.2. Теплостойкая сталь 20ХЗГФАБ для инструмента горячего деформирования
6.3. Сталь 25ХН4МДФБ для изделий, работающих в условиях высокого
давления
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературных источников
Приложение. Акт по освоению технологии изготовления изделий

Таким образом, анализ литературных данных показывает, что легирование стали медью в количестве порядка 2 % позволяет получить прирост прочности при отпуске 100 - 150 МПа, но при этом происходит существенное снижение ударной вязкости. Легирование стали 1 % меди не изменяет
существенно механические свойства при отпуске. Однако, учитывая существенное снижение ударной вязкости при легировании стали 2 % меди, имеет смысл исследовать применительно к НМС легирование медью в количестве около 1 % в расчете на то, что при этом можно будет получить некоторый прирост прочности при сохранении достаточно высокого уровня ударной вязкости.
1.3.3. Дисперсионное упрочнение интерметаллидами
Интерметаллидные упрочняющие фазы по сравнению с карбидными обладают более высокой температурой растворения, более дисперсны и менее склонны к коагуляции при отпуске. Таким образом, стали с интерметаллидным упрочнением более отпускоустойчивы. Однако интерметаллидное упрочнение возможно реализовать в гораздо более узком диапазоне сталей, чем карбидное, поэтому этот вид упрочнения менее изучен и в литературе о нем имеется гораздо меньше сведений.
Широко известной группой сталей с интерметаллидным упрочнением являются мартенситностареющие стали. Свойства ряда сталей этого класса приведены в табл. 1.6.
Наилучшее сочетание прочности, пластичности и вязкости имеют сложнолегированные мартенситностареющие стали, содержащие 17 - 19 % №, 7 -9 % Со, 4,5 - 5,5 % Мо и 0,6 - 0,9 % Н [22]. Упрочнение при старении достигается за счет выделения интерметаллидных фаз ЖП, №А1, (Ре,М)А1, №Мп, №3Т1, №3(Т1,А1), №3Мо, Ре2Т1, Ре2Мо, Ре2А1, а также карбидов Мо2С [18, 22, 40].
Экономнолегированные МСС содержат пониженное количество никеля, который частично заменен хромом и марганцем (табл. 1.6). Эти стали дешевле,