Моделирование термодинамики и кинетики выделения избыточных фаз и прогнозирование их влияния на структуру и свойства низкоуглеродистых микролегированных сталей ферритного класса



Pdf просмотр
страница1/36
Дата27.01.2018
Размер5.01 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   36


ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
«ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЧЕРНОЙ
МЕТАЛЛУРГИИ ИМ. И.П.БАРДИНА»
На правах рукописи
КОЛДАЕВ АНТОН ВИКТОРОВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИКИ И КИНЕТИКИ ВЫДЕЛЕНИЯ
ИЗБЫТОЧНЫХ ФАЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИХ ВЛИЯНИЯ НА
СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ
МИКРОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ФЕРРИТНОГО КЛАССА
Специальность 01.04.07 – «Физика конденсированного состояния»
Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор
Александр Иванович Зайцев
Научный консультант: кандидат химических наук, старший научный сотрудник
Николай Георгиевич Шапошников

Москва – 2016


2

Оглавление
Введение ............................................................................................................................................. 4
Глава 1. Аналитический обзор литературы .................................................................................... 9 1.1 Перспективность разработки высокопрочных низкоуглеродистых микролегированных сталей .............................................................................................................................................. 9 1.2 Механизмы упрочнения низколегированных сталей ......................................................... 10 1.3. Физико-химические принципы легирования и получения высокопрочных низкоуглеродистых микролегированных сталей...................................................................... 14 1.3.1 Основные легирующие элементы ................................................................................. 15 1.3.2 Примесные элементы ..................................................................................................... 15 1.3.3 Микролегирующие элементы ........................................................................................ 16 1.4. Кинетика выделения избыточных фаз в низкоуглеродистых микролегированных сталях ............................................................................................................................................ 30 1.5. Моделирование выделения избыточных фаз в низкоуглеродистых микролегированных сталях ............................................................................................................................................ 39 1.5.1. Механизм процесса формирования межфазных выделений ..................................... 39 1.5.2. Моделирование кинетики выделения карбонитридных фаз ..................................... 42 1.6 Моделирование кинетики распада аустенита ..................................................................... 48 1.7. Постановка цели и задач исследования .............................................................................. 50
Глава 2. Материал и методики исследования ............................................................................... 53 2.1 Материал для исследования ................................................................................................. 53 2.2 Методики исследования ........................................................................................................ 55 2.2.1 Изучение кинетики фазовых превращений в микролегированных сталях ............... 55 2.2.2 Оптическая микроскопия ............................................................................................... 57 2.2.3 Сканирующая электронная микроскопия .................................................................... 58 2.2.4 Просвечивающая электронная микроскопия ............................................................... 59 2.2.5. Механические испытания ............................................................................................. 59 2.2.6. Термодинамический анализ областей существования фаз ....................................... 60 2.2.7. Расчет термокинетических диаграмм распада аустенита .......................................... 61
Глава 3. Разработка модели кинетики выделения избыточных фаз из деформированного аустенита .......................................................................................................................................... 62 3.1. Основные положения и допущения модели ...................................................................... 62 3.2. Расчет химической движущей силы ................................................................................... 63 3.3. Выбор значений коэффициентов диффузии ...................................................................... 71 3.4. Оценка влияния деформации .............................................................................................. 73 3.5. Методика расчета ................................................................................................................. 75 3.6. Оценка поверхностной энергии .......................................................................................... 76 3.7. Выводы к главе 3 .................................................................................................................. 81


3

Глава 4. Исследование высокопрочных низкоуглеродистых микролегированных титаном и молибденом сталей .......................................................................................................................... 82 4.1. Исследование низкоуглеродистых микролегированных титаном и молибденом сталей
....................................................................................................................................................... 82 4.1.1. Механические свойства ................................................................................................ 83 4.1.2. Термодинамическое моделирование фазового состава и анализ кинетики выделения избыточных фаз .................................................................................................... 84 4.1.3. Исследование микроструктуры .................................................................................... 88 4.1.4. Исследование выделений избыточных фаз ................................................................. 90 4.1.5. Оценка вкладов в упрочнение ...................................................................................... 95 4.2. Разработка и исследование высокопрочной низкоуглеродистой микролегированной титаном и молибденом стали ..................................................................................................... 97 4.3. Выводы к главе 4 ................................................................................................................ 100
Глава 5. Исследование высокопрочных низкоуглеродистых микролегированных титаном, ниобием и ванадием сталей .......................................................................................................... 102 5.1. Исследование низкоуглеродистых микролегированных титаном, ниобием и ванадием сталей .......................................................................................................................................... 102 5.1.1. Результаты термодинамического и кинетического моделирования ...................... 102 5.1.2. Механические свойства, полученные после термодеформационной обработки .. 107 5.1.3. Исследование микроструктуры сталей после термодеформационной обработки 108 5.1.4. Исследование выделений избыточных фаз ............................................................... 110 5.2. Исследование возможностей повышения прочностных характеристик сталей со структурой высокодислокационного феррита при проведении отжига .............................. 115 5.3. Исследование влияния деформации в межкритической области на выделение наноразмерных частиц .............................................................................................................. 124 5.4. Выводы к главе 5. ............................................................................................................... 134
Заключение ..................................................................................................................................... 135
Список использованной литературы ........................................................................................... 138




Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   36


База данных защищена авторским правом ©genderis.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница