Введение
1 Состояние вопроса и постановка задачи 12
1.1 Градиентные структурно-фазовые состояния 12
1.2 Классификация и параметры градиентных структур 13
1.3 Производство стержневой арматуры 16
1.4 Способы упрочнения стержневой арматуры 18
1.5 Термическое упрочнение арматурных стержней 19
1.5.1 Электротермическое упрочнение 19
1.5.2. Термическое упрочнение 21
1.5.3 Термическое упрочнение стержней на Западно-Сибирском металлургическом комбинате 22
1.5.4. Термическое упрочнение арматуры на Молдавском металлургическом заводе 23
1.5.5 Термическое упрочнение прутков на Макеевском металлургит ческом комбинате 26
1.5.6 Термическое упрочнение прутков на других металлургических заводах 28
1.6 Качество термически упрочненной арматуры 31
1.6.1 Водородное охрупчивание арматуры 31
1.6.2 Старение стержневой арматуры 34
1.6.3 Коррозионное растрескивание арматуры 34
1.6.4 Повышение коррозионной стойкости арматуры легированием 35
1.6.5 Повышение коррозионной стойкости арматуры при термическом упрочнении 36
1.7 Арматура из низколегированной стали, содержащей ванадий 38
1.8 Результаты исследования фазовых превращений 40
1.9 Моделирование процесса превращения аустенита в неизотермических условиях 43
1.10 Выводы 47
1.11 Постановка задачи исследования. 48
2 Методики исследования структуры, фазового состава и механических свойств 49
2.1 Материал исследования 49
2.2 Методики металлографических исследований 51
2.3 Методики исследования с использованием просвечивающей дифракционной электронной микроскопии 54
2.3.1 Определение объемной доли дислокационной субструктуры 55
2.3.2 Определение скалярной плотности дислокаций 55
2.3.3 Определение избыточной плотности дислокаций 56
2.3.4 Определение параметров дислокационной субструктуры 57
2.3.5 Определение средних размеров и объемной доли частиц карбидной фазы 57
2.4 Методики исследования механических свойств 58
2.4.1 Испытания на растяжение 59
2.4.2 Испытания на изгиб и изгиб с разгибом 61
2.4.3 Испытания на микротвердость 62
2.4.4 Определение механических свойств структурных слоев 62
2.5 Теоретическое исследование процесса охлаждения стержней : 63,
3 Моделирование процесса структурообразования при прерывистом охлаждении стержней 66
3.1 Нахождение температурных полей 66
3.2 Построение изотермических диаграмм распада переохлажденного аустенита 72 -
3.3 Расчет структурно-фазового состава при неизотермическихУСЛОВИЯХ 75
3.4 Кинетика распада аустенита 77
3.5 Выводы 83
4 Исследование структуры и фазового состава стержневой арматуры из стали 18Г2С 84.
4.1 Металлографический анализ зеренного ансамбля 84
4.2 Электронно-микроскопический дифракционный анализ структурно-фазового состояния 86
4.2.1 Осевая зона прутка v 86
4.2.2 Переходный слой в.сечении стержня 101
4.2.3 Поверхностный слой 107
4.3 Градиентный характер структуры прутка большого диаметра 113
4.4 СтруктурнЬ-фазрвое состояние, формирующееся в .прутках малого диаметра 115
4.5 Фазовая траектория структурообразования при термическом упрочнении методом прерывистой закалки 117
4.6 Выводы 122
5 Разработка технологии термического упрочнения стержневой арматуры 124
5.1 Состояние вопроса 124
5.2 Установка термического упрочнения в линии стана 450 124
5.3 Термическое упрочнение арматуры из стали 18Г2С 128
5.4 Термическое упрочнение арматуры других марок стали 129
5.4.1 Арматура из стали СтЗпс 129
5.4.2 Арматура из стали СтЗГпс 132
5.4.3 Арматура из стали 18ГС 133
5.5 Исследование механических свойств стержней из стали 18Г2С 135
5.5.1 Арматура диаметром 32 и 40 мм 135
5.5.2 Влияние размерного фактора на механические свойства 136
5.5.3 Влияние технологических параметров на механические свойства 140"
5.5.4 Микротвердость арматурного прутка 141
5.5.5 Механические свойства структурных слоев 143
5.6 Выпуск промышленных партий арматурных стержней 146
5.7 Выводы 149.
Основные выводы 150
Список литературы 152
Акт внедрения 168
