Структурно-фазовые превращения в сталях при интенсивной пластической деформации

• Автор: Целлермаер, Владимир Яковлевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 274 с. : ил.

Сибирский государственный индустриальный университет Томский государственный архитектурно строительный университет
На правах рукописи
Целлермаер Владимир Яковлевич
Структурно - фазовые превращения в сталях при интенсивной пластической деформации
Специальность 05.16.01 -Металловедение и термическая обработка металлов
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора технических наук
Научный консультанты:
д. ф. м. н., профессор Громов В.Е. д. ф.м.н., профессор Козлов Э.В.
Новокузнецк, 1999

Содержание
Глава 1. Введение и постановка задачи исследования
Глава 2. Методика исследования
2.1. Определение объемных долей морфологических составляющих
2.2. Определение скалярной и избыточной плотности дислокаций
2.3. Определение параметров, характеризующих карбидную фазу
Глава 3. Эволюция структуры материала в условиях волочения.
Макроуровень и уровень зерна
3.1. Структурные уровни и неоднородность пластической деформа-ци
3.2. Фазовый состав и морфология исследуемых сталей
3.3. Зональное строение и неоднородность структуры материала после волочения
3.4. Градиентные зеренные структуры
3.5. Распределение цементита по зонам
3.6. Анизотропия размеров зерен в условиях волочения
3.7. Структурная текстура в условиях волочения
3.8. Строение зерен а-фазы при волочении
Глава 4. Зеренная структура в условиях сильной неоднородной деформации
4.1. Параметры неоднородной деформации при формировании заготовки болта
4.2. Эволюция зеренной структуры и локальная деформация при формоизменении болта
4.3. Структурная текстура неоднороднодеформированного материала

Глава 5. Субструктура в условиях неоднородной деформации
5.1. Классификация наблюдаемых дислокационных субструктур
5.2. Количественные параметры дислокационной структуры в условиях волочения
5.3. Количественные параметры дислокационной структуры в условиях неоднородной деформации при объемной штамповки
Глава 6. Фазовые превращения и разрушение цементита в условиях сложных пластических деформаций
6.1. Морфология цементита низко - и среднеуглеродистых сталей на различных структурных уровнях
6.2. Разрушение цементита и аномальный массоперенос в условиях волочения
6.3. Разрушение цементита в условиях сложной пластической деформации
6.4. Эволюция перлитных зерен в условиях неоднородной пластической деформации
6.5. Эволюция частиц цементитной фазы, расположенной по границам и в теле зерна
6.6. Структурно-фазовые превращения при интенсивной пластической деформации
Глава 7. Влияние водорода на пластические свойства ферритоперлитных сталей. Субструктура и микроуровень
7.1. Поведение водорода в стали на микроуровне
7.2. Влияние водорода на параметры субструктуры. Однородная деформация
7.3. Влияние водорода на параметры субструктуры. Деформация волочением

На рис.3.5 приведены данные текущих координат размеров зерен вдоль сечения образца на отдельных участках измерения вдоль радиуса образца. Обращает на себя внимание следующая особенность - осциллирующий характер кривой, означающий, что крупные и мелкие зерна закономерным образом чередуются в сечении образца. Длина волны осцилляции изменяется в пределах от 2-3 до 7-8 зерен. Самые крупные зерна встречаются лишь в отдельных местах, изолированно, в то время как средние и мелкие зерна встречаются обычно в виде групп (см. участки, указанные стрелками). На рис.3.5 с осциллирующим характером интегральные закономерности по зонам прослеживаются плохо. Для их выделения на рисунках типа рис.3.5 проводятся усреднения по пяти зернам. Результаты представлены на рис.3.6. Хорошо видно разделение образца на три зоны с резким изменением размеров зерен на границе зон вплоть до локальных максимумов. Как правило, размеры зерен в первой зоне наибольшие, во второй зоне убывают, а в центре образца - наименьшие. Разделение по зонам с использованием усредненных значений размеров зерен происходит достаточно четко. Размеры первой зоны меняются слабо при изменении параметра волочения (исключение составляет обр.5, где переход от первой ко второй зоне несколько размыт). Напротив, размеры третьей зоны возрастают с повышением жесткости обработки, т.е. с увеличением скорости волочения и угла раскрытия фильеры.
Усреднение размеров зерен по зонам позволяет хорошо увидеть уменьшение размеров зерен во всех сечениях при смещении от поверхности к центру образца. Соответствующие данные приведены на рис.3.7. Из этого рисунка видно, что к центру образца размер зерен убывает и одновременно возрастает однородность структуры, т.к. убывает дисперсия. Напротив, вблизи поверхности рассеяние зерен столь велико, что по Ь и И дисперсия соизмерима с самим размером. Это свидетельствует о том, что в центре образца зе-ренная структура в ходе деформации оказывается более стесненной. Затруднены процессы миграции зерен и степень деформации в центре меньше.