Введение................................................................................................................ 5
Глава 1. Современные представления о магнитном состоянии аустенита и
фазовых превращениях в сталях......................................................................... 19
1.1. Основные сведения о магнитном состоянии аустенита...................... 19
1.2. Фазовые превращения в стали и их связь с магнитным состоянием
матричной фазы............................................................................................. 34
1.3. Влияние внешнего магнитного поля на фазовые превращения в
стали................................................................................................................ 43
1.4. Задачи исследования и структура диссертации................................... 53
Глава 2. Материалы и методики экспериментальных исследований.............. 56
2.1. Структура общей методики исследований........................................... 56
2.2. Материалы и образцы для проведения исследований......................... 58
2.3. Лабораторное оборудование для создания постоянного
магнитного поля............................................................................................. 61
2.4. Методы математического моделирования магнитного состояния.... 66
2.5. Устройства для нагрева, измерения и регистрации изменений
физических свойств....................................................................................... 70
2.6. Методы структурных исследований..................................................... 79
2.7. Исследование характеристик механических свойств.......................... 80
Глава 3. Механизм образования ферромагнитной фазы в
неферромагнитной матрице................................................................................ 83
3.1. Характеристика магнитной природы аустенита в углеродистой
стали перед температурой фазового перехода............................................ 83
3.2. Изменение свободной энергии аустенита углеродистой стали
вызванное его магнитной гетерогенностью................................................ 88
3.3. Ферромагнитные кластеры в аустените как возможные места
зарождения α-фазы........................................................................................ 94
3.4. Выводы по главе 3.................................................................................. 98
3
Глава 4. Изучение магнитного состояния аустенита методом
математического моделирования........................................................................ 100
4.1. Алгоритм и начальные параметры реализации модели магнитного
состояния аустенита...................................................................................... 100
4.2. Особенности реализации вычислительного эксперимента по
анализу областей с ближним ферромагнитным порядком в аустените... 103
4.3. Характеристики ферромагнитных кластеров в аустените.................. 108
4.4. Влияние внешнего магнитного поля на размер, количество и время
жизни ферромагнитных кластеров в аустените.......................................... 114
4.5. Влияние внешнего магнитного поля на физические свойства в
рамках расчетной модели.............................................................................. 121
4.6. Выводы по главе 4.................................................................................. 126
Глава 5. Термодинамика, механизм и кинетика фазовых переходов в стали
в условиях действия внешнего магнитного поля.............................................. 128
5.1. Изменение условий фазовых равновесий............................................. 129
5.2. Изменения в кинетике фазовых переходов.......................................... 141
5.3. Выводы по главе 5.................................................................................. 147
Глава 6. Роль магнитных неоднородностей в аустените при γ-α
превращении в стали............................................................................................ 149
6.1. Места образования зародышей при фазовых превращениях в стали 149
6.2. Взаимодействие ферромагнитноупорядоченных кластеров с
дислокациями в аустените и связь с процессом двойникования.............. 166
6.3. Мартенситное превращение и процесс двойникования...................... 173
6.4. Зарождение мартенсита в условиях сверхпластичности
аустенита и воздействия внешнего магнитного поля................................ 184
6.5. Выводы по главе 6.................................................................................. 207
Глава 7. Возможная реализация процессов термической обработки в
магнитном поле.................................................................................................... 210
7.1. Изменения в структуре и свойствах стали обусловленные
усилением магнитной гетерогенности аустенита под действием
магнитного поля............................................................................................. 210
4
7.1.1. Диспергирование структуры и изменение свойств стали
при закалке в магнитном поле.............................................................. 210
7.1.2. Воздействие магнитного поля в интервале температур
перлитного и промежуточного превращений аустенита................... 222
7.1.3. Влияние магнитного поля на процесс отпуска стали............... 255
7.2. Перспективы развития методов термической обработки в
магнитном поле, создание промышленных установок для широкого
внедрения........................................................................................................ 268
7.3. Эксплуатационные свойства изделий и примеры технологических
процессов термической обработки при наложении внешнего
магнитного поля............................................................................................. 283
7.4. Выводы по главе 7.................................................................................. 289
Заключение…........................................................................................................ 292
Список литературы............................................................................................... 300
Приложение А. Свидетельство о государственной регистрации программы
для ЭВМ № 2021665589 «Компьютерное моделирование магнитного
состояния аустенита»........................................................................................... 327
Приложение Б. Патент на изобретение №2591906 «Способ термической
обработки для повышения износостойкости изделий из
графитизированного чугуна».............................................................................. 328
Приложение В. Патент на изобретение №2806620 «Листовая сталь для
устройств броневой защиты»............................................................................. 329
Приложение Г. Акт приемки к внедрению в предприятиях Российской
ассоциации производителей «СТАНКОИНСТРУМЕТ».................................. 330
Приложение Д. Акт внедрения АО НПП КП «Квант»..................................... 331
Приложение Е. Акт внедрения ООО «Триэс»................................................... 333
Приложение Ж. Акт апробации и внедрения ООО «Новая Динамика»......... 335
Приложение И. Акт апробации ООО «ЛИЦ»................................................... 337
Приложение К. Акт о внедрении в образовательные программы
магистратуры и аспирантуры ............................................................................. 339
