Введение
Глава 1. Деградация механических свойств и структуры сталей при эксплуатации 11
1.1. Деградация механических свойств и структура котельных сталей 11
1.2.Эволюция физико-механических параметров сварных соединений при эксплуатации 16
1.3. Деградация свойств материалов и конструкций 18
1.4. Деградация свойств железобетонных конструкций и арматуры 23
1.5. Временная зависимость прочности твердых тел 25
1.6. Выводы из литературного обзора и постановка задачи исследований 26
Глава 2. Материалы и методики исследования 29
2.1. Материалы исследования 29
2.2. Методы исследования 31
2.3. Методика исследования стали путем использования просвечивающей дифракционной электронной микроскопии тонких фольг 34
Глава 3. Изменение механических свойств, структуры и поверхности разрушения арматуры при длительной эксплуатации 39
3.1. Изменение механических свойств арматуры 39
3.2. Металлографические исследования структурно-фазового состояния арматуры 40
3.3. Анализ поверхности разрушения методами сканирующей электронной микроскопии 42
3.4. Временная зависимость прочности материала 49
Основные выводы по главе 51
Глава 4. Эволюция фазового состава и дефектной субструктуры арматуры в процессе длительной эксплуатации 52
4.1. Структурно-фазовое состояние горячекатаной стали: арматура текущего производства 52
4.2. Эволюция дефектной субструктуры зерен феррита горячекатаной стали 58
4.2.1. Дислокационная субструктура (ДСС) зерен феррита 58
4.2.2. Изгиб-кручение кристаллической решетки зерен феррита 62
4.3. Эволюция состояния зерен перлита горячекатаной стали 66
4.3.1. Эволюция дислокационной субструктуры 66
А3.2. Кривизна-кручение кристаллической решетки и поля напряжений 67
4.3.3. Разрушение перлита и механизмы его реализации 68
4.3.4. «Псевдоперлит» 74
4.4. Микротрещины приповерхностного слоя горячекатаной стали 77
4.5. Включения второй фазы, формирующиеся при эксплуатации горячекатаной арматуры 84
4.5.1. Фазовый анализ стали, выполненный методами экстрактных угольных реплик 84
4.5.2. Фазовый анализ стали, выполненный методом тонких фольг 90
4.6. Закономерности и корреляции эволюции дефектной субструктуры и фазового состава горячекатаной стали в процессе длительной эксплуатации 95
4.6.1. Эволюция субструктуры зерен феррита 95
4.6.2. Эволюция субструктуры зерен перлита 98
4.6.3. Эволюция процесса трещинообразования в арматурной стали 100
4.7. Структурно-фазовое состояние термоупрочненной арматуры после длительной эксплуатации 101
4.7.1. Структура стали в центральной области стержня 101
4.7.2. Структура стали в поверхностной области стержня после 3 лет эксплуатации 104
4.7.3. Структура стали в поверхностном слое стержня после 20 лет эксплуатации 109
4.7.4. Структура стали в приповерхностном слое стержня после 20
лет эксплуатации 112
4.7.5. Сопоставление результатов исследования эволюции структурно-фазового состояния горячекатаной и термоупрочненной арматуры в процессе длительной эксплуатации стали 116
4.8. Включения второй фазы, формирующиеся при эксплуатации термоупрочненной арматуры 121
4.8.1. Фазовый (химический) состав включений 121
4.8.2. Морфология включений вторых фаз 122
4.8.3. Средние размеры и дефектная субструктура включений 123
4.8.4. Сопоставление результатов, полученные при электронно-микроскопических микродифракционных исследованиях процесса образования окисной фазы в горячекатаной и термоупрочненной арматуре в процессе эксплуатации 125
Основные выводы по главе 126
Основные выводы 130
Список литературы
