Читать онлайн «Бейнитная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения»

Министерство образования и науки РФ ФГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» ФГОУ ВПО НИ «Томский политехнический университет» ФГБУН «Институт сильноточной электроники СО РАН» Серия «Фундаментальные проблемы современного материаловедения» Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. Н. Никитина Бейнитная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения Новокузнецк 2015 1  Л. И. Игнатенко посвящается УДК 539. 2:539. 377:539. 4. 015:669. 112. 227 Серия «Фундаментальтные проблемы ББК 31. 312:34. 206 современного материаловедения» Б 405 Рецензенты: д. ф. -м. н. , профессор ИФПМ СО РАН, г. Томск В. И. Данилов д. т. н. , профессор ИГТУ, г. Ижевск В. В. Муравьев Б 405 Бейнитная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. Н. Никитина. – Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2015-179 с. ISBN 978-5-7806-0446-4 Приведены результаты экспериментальных исследований структуры, фазового состава, дефектной субструктуры и механизмов упрочнения конструкционной стали 30Х2Н2МФА с бейнитной структурой. Основным методом исследования являлся метод современного физического материаловедения - просвечивающая электронная дифракционная микроскопия тонких фольг. Особое внимание уделено анализу перераспределения углерода, эволюции карбидной и дефектной подсистем при деформации одноосным сжатием. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников исследовательских и научных институтов, заводских лабораторий, специализирующихся в областях физики конденсированного состояния, металловедения и термической обработки металлов и сплавов и может быть полезна преподавателям, аспирантам и студентов вузов соответствующих специальностей. Табл. 3. Ил. 48. Библ. 299 наимен. ISBN 978-5-7806-0446-4 Без объявления © Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. Н. Никитина, 2015 г. © Сибирский государственный индустриальный университет, 2015г. 2  Содержание Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 5 Глава 1 Бейнитные конструкционные стали ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10 1. 1 Особенности бейнитного превращения в сталях ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 10 1. 2 Перераспределение углерода и деформационное поведение бейнитной структуры ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29 1. 3 Новые бейнитные стали: разработка и области применения ... ... ... ... ... ... 40 1. 4 Литература к главе 1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53 ГЛАВА 2Материал, методы и методики исследования ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 69 2. 1 Материал исследования... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 69 2. 2 Методы исследования структуры и фазового состава стали ... ... ... ... ... ... 71 2. 3 Методики количественного анализа структуры стали ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 73 2. 4 Методика рентгенографических исследований ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 80 2. 5 Литература к главе 2 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 82 Глава 3 Эволюция фазового состава и дефектной субструктуры бейнитной стали при деформировании одноосным сжатием ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 84 3. 1 Кривые деформационного упрочнения стали 30Х2Н2МФА с бейнитной структурой ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 84 3. 2 Эволюция структуры бейнитной стали 30Х2Н2МФАв процессе деформирования ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 88 3. 3 Эволюция состояния карбидной фазы стали с бейнитной структурой в процессе деформации ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 112 3. 4 Перераспределение углерода при деформации стали с бейнитной структурой ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 118 3. 5 Локализация пластической деформации бейнитной стали ... ... ... ... ... ... . 125 3. 6 Выводы по главе 3... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 129 3. 7 Литература к главе 3 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 131 Глава 4 Механизмы упрочнения стали с бейнитной структурой ... ... ... ... ... ... 137 4. 1 Упрочнение конструкционной стали с бейнитной структурой внутрифазными границами ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 140 4. 2 Дислокационное упрочнение конструкционной стали с бейнитной структурой ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 145 3 4. 3 Упрочнение конструкционной стали с бейнитной структурой за счет внутренних напряжений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 149 4. 4 Упрочнение конструкционной стали с бейнитной структурой частицами второй фазы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 153 4. 5 Упрочнение конструкционной стали с бейнитной структурой в результате формирования твердых растворов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 160 4. 6 Сопоставление величин вкладов в деформационное упрочнение конструкционной стали с бейнитной структурой ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 167 4. 7 Суперпозиция механизмов упрочнение конструкционной стали с бейнитной структурой ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 168 4. 8 Выводы по главе 4... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 171 4. 9 Литература к главе 4 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 172 4  Введение Использование того или иного материала в конструкции определяется комплексом свойств, включающим соотношение между прочностью (предел текучести и предел прочности) и пластичностью (относительная равномерная деформация, полное относительное удлинение до разрушения), а также вязкость разрушения и другие свойства.