Изучение двухфазных феррито-бейнитных сталей

Министерство образования и науки Российской Федерецаии

Федеральное государственное общеобразовательное учреждение высшего образования «Уральский Федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина»

Институт новых материалов и технологий

Кафедра термической обработки и физики металлов

НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

на тему:

«Изучение двухфазных феррито-бейнитных сталей»

Преподаватель:                                                                                                   Хотинов В. А.

Студент:                                                                                                                     Сазонов В. А.

Группа НМТМ-162003

Екатеринбург 2017

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ        3

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ        4

ГЛАВА 1 Влияние восстановления нерекристаллизационной зоны на микроструктуру и поведение осаждения двухфазной феррито-бейнитной стали        5

Предисловие        5

Введение        6

1 Материалы и методы        8

2 Результаты исследований и их обсуждение        11

2.1 Механические свойства образцов        11

2.2 Микроструктуры сталей с различной деформацией        12

2.3 Осаждение микросплавов в образцах        16

ГЛАВА 2 Оценка вязкости разрушения стали X70 с феррито-бейнитной микроструктурой        21

Предисловие        21

Введение        22

1 Экспериментальные материалы и методы        23

2 Экспериментальные результаты        24

2.1 Микроструктура термически обработанной стальной трубы Х70        24

2.2 Кривые напряжение-деформация        25

2.3 Прочность        26

3 Моделирование вязкости разрушения        30

3.1 Моделирование зависимости напряжения от деформации        30

3.2 Моделирование вязкости разрушения        34

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1        38

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2        39

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ        40

РЕФЕРАТ

        Пояснительная записка содержит: 39 страниц, 23 рисунка, 9 таблиц, литературных источников.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА; МИКРОСТРУКТУРА; ПЛОТНОСТЬ ДИСЛОКАЦИЙ; ПРОКАТКА, ФЕРРИТО-БЕЙНИТНЫЕ СТАЛИ, ОБРАБОТКА.

Объектом исследования являлись образцы трубопроводной стали Х80 и Х70 (зарубежные обозначения) обработанные по разным режимам термической обработки.

На основе анализа литературных данных были определены механические свойства трубопроводной стали при низких температурах.

Проведена оценка вязкости разрушения стали с феррито-бейнитной микроструктурой.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

СЭМ – сканирующая электронная микроскопия;

ПЭМ – просвечивающая электронная микроскопия;

МАП – метод аннигиляции позитронов;

РЭМ – растровая электронная микроскопия;

М/А – мартенситно аустенитная (структура);

УПТ – универсальный предел текучести

Ф/Б – феррито-бейнитная (структура);

ДСК – дифференциальная сканирующая калориметрия;

ТМК – термомеханический контроль;

ИРПР – испытания на разрыв при растяжении;

KIC и J0.2BL (JIC) – квазистатическая вязкость разрушения;

CVN – ударная вязкость по Шарпи с V-образным надрезом;

fB – объем бейнита;

Ra – соотношение сторон;

Nf – соседний фактор;

ВНЛС – высокопрочная низколегированная сталь;

ТМУ – термомеханическое управления.

ГЛАВА 1 Влияние восстановления нерекристаллизационной зоны на микроструктуру и поведение осаждения двухфазной феррито-бейнитной стали

[1]

Предисловие

Двухфазную трубопроводную сталь с высокой деформируемостью обрабатывали двухстадийной регулируемой прокаткой с последующим релаксационным процессом перед ускоренным охлаждением. Были изучены механические свойства образцов и проанализированы эффекты различных сокращений при вторичной прокатке на микроструктуру и поведение осаждения стали с помощью оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), метод аннигиляции позитрона (МАП) и физико-химический фазовый анализ. Образцы в основном состояли из феррита, бейнита и небольшого количества мартенситно-аустенитных (М/А) островков. Когда снижение во второй стадии прокатки увеличилось до 80%, были получены более низкий коэффициент выхода и лучшая ударная вязкость, а микроструктура феррита 49,6% (с объемной долей) и более высокой плотностью дислокаций стала более однородной. Номинальные химические формулы      M (C, N) для образцов A и B были (Nb0.735Ti0.260Cr0.005)(C0.420N0.580)(Nb0.757Ti0.237Cr0.006)(C0.464N0.536), соответственно, и фазовая структура выделений обоих образцов была практически одинаковой. 5. Индуцированная деформация вызывала большее количество осадков M (C, N) в зоне нерекристаллизационном аустените, чем во внутрикритической зоне. Кроме того, увеличение M (C, N) и эффективность упрочнения осадков способствовали увеличением сокращения.