Аннотация 2
Abstract 3
Введение 6
Глава 1 Аналитический обзор. Мартенситные превращения в метастабильных аустенитных сталях 8
1.1 Аустенитные стали 8
1.1.1 Хромистые нержавеющие стали 9
1.1.2 Хромоникелевые стали 10
1.1.3 Хромоникельмарганцевые и хромомарганцевые и стали 12
1.2 Влияние интенсивной пластической деформации на механические
свойства аустенитной стали 14
1.3 Мартенситное превращение в аустенитных сталях при пластической
деформации 16
1.4 Пластические зоны, образующиеся у вершины трещины при
однократных видах нагружения 19
Глава 2 Материалы и методики исследования 22
2.1 Материал исследования 22
2.2 Методики исследования структуры и механических свойств стали 22
2.3 Методика определения глубины пластических зон под поверхностью
изломов и локального напряженного состояния материала у вершины трещины 26
2.4 Методика исследования мартенситных превращений в пластических
зонах под поверхности изломов 27
Глава 3 Результаты исследования 30
3.1 Статическая трещиностойкость и механизм статического разрушения стали 023Х18Н9 30
3.2 Исследование мартенситных превращений в стали после РКУП и пластических зонах под поверхности изломов 31
Заключение 37
Список используемой литературы и используемых источников 38
Аустенитные нержавеющие стали - это особый тип нержавеющей стали. Благодаря своим механическим свойствам и высокой устойчивости к воздействию окружающей среды, являются одними из наиболее широко используемых материалов в различных отраслях промышленности. Их превосходная коррозионная стойкость делает их особенно привлекательными для использования в различных конструкциях. Однако предел текучести аустенитных сталей с ГЦК-решеткой обычно ниже, чем у мартенситных или ферритных сталей, армированных оксидными или другими фазовыми частицами (ГЦК-решетка), поэтому современные требования к материалам для передовых применений означают необходимость дальнейшего повышения прочности используемых материалов.
Однако мартенситные и ферритные стали обычно имеют низкую коррозионную стойкость и склонны к охрупчиванию при низких температурах. Кроме того, для сложнолегированных сталей часто требуются дорогие и редкие химические легирующие элементы [2-3].
Аустенитные стали используются в химическом, нефтяном и пищевом машиностроении, медицинской технике и оборудовании атомных электростанций. В качестве высокопрочных материалов для таких ответственных изделий, как упругие компоненты и специальные инструменты (например, медицинские инструменты), аустенитные стали обоснованно используются в различных типах конструкций, как стабильных, так и нестабильных.
При производстве технического оборудования из аустенитных сталей используются технические процессы, такие как прокатка, гибка, штамповка, правка, корректировка и обработка поверхности с использованием пластической деформации.
Пластическая деформация при положительно изменяет физико - механические свойства материала при холодной обработке, а также влияет на
несущую способность в конструкциях...
Выпускная работа посвящается исследованию свойств стали 023Х18Н9 после следующих технологических воздействий - отжиг и равноканальное угловое прессование. В процессе проведенных исследований выявлено что процесс равноканального углового прессования позволяет получить ультрамелкозернистую структуру (УМЗ). Исследование проводилось с использованием современного оборудования. Испытания на твердость стали 023Х18Н9 проводились на твердомере TN300, который может быть подключен к компьютеру. Статические испытания проводились на универсальной испытательной машине H50KT. Усталостные испытания проводились при температуре 20 °C методом трехточечного изгиба на установке Instron 8801 согласго ГОСТ 25.506-85. Для исследования микроструктуры образцов использовался микроскоп Sigma.
Полученные результаты говорят о том, что:
1. Мартенситные превращения на поверхности статических изломов и в пластических зонах под поверхностью изломов стали 023Х18Н9 в исходном КЗ состоянии и после РКУП в УМЗ состоянии происходят по механизму у^а.
2. Количество а-мартенсита в пластических зонах под поверхностью статических изломов уменьшается от поверхности вглубь образцов, а глубина, на которую распространяется а-мартенсит под поверхностью изломов как в КЗ, так и в УМЗ стали совпадает с глубиной пластических зон под поверхности изломов
3. Высокая статическая трещиностойкость (КС) стали, возможно, связана с образованием мартенситной фазы с ОЦК решеткой в локальном объеме материала у вершины трещины, приводящей к возникновению сжимающих напряжений. Однако разное значение статической трещиностойкости стали в КЗ и УМЗ состоянии не следует связывать только с мартенситными превращениями в стали у вершины трещины.
