Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 9
1.1 Эволюция хромистых сталей мартенситного класса 9
1.2 Принципы легирования жаропрочных сталей мартенситного класса и термическая обработка сталей 13
1.3 Ползучесть, особенности ползучести при низких напряжениях /длительных испытаниях и высоких напряжениях/краткосрочных испытаниях 19
1.4 Влияние химического состава на микроструктуру мартенситных сталей 26
1.5 Взаимодействие вторых фаз с дислокациями и с границами 29
1.5.1 Взаимодействие частиц с дислокациями. Механизм перерезания. Механизм Орована 29
1.5.2 Взаимодействие частиц с границами. Сила Зинера 31
1.6 Перспективы развития жаропрочных сталей 35
Постановка задач исследования 36
ГЛАВА 2 Материалы и методы исследования 39
2.1 Материал исследования 39
2.2 Методика термической обработки 39
2.3 Методика дилатометрии 40
2.4 Методики определения механических свойств
2.4.1 Методика испытания на длительную прочность 40
2.4.2 Метод определения твердости 41
2.4.3 Методика определения ударной вязкости 41
2.4.4 Методика испытания на растяжение 42
2.5 Методы исследования структуры 42
2.5.1 Метод математического моделирования с помощью программы Thermo-Calc 42
2.5.2 Металлографический анализ 43
2.5.3 Электронно-микроскопический анализ 44
2.5.4 Методика идентификации фаз 46
ГЛАВА 3 Изменение механических свойств и фазовые превращения в изучаемых сталях при отпуске в интервале температур 300 - 800С 48
3.1 Результаты исследования 48
3.1.1 Микроструктура исследуемых сталей после нормализации при Т=1050С 48
3.1.2 Влияние вольфрама на положение точек фазовых переходов 50
3.1.3 Исследование фазового состава исследуемых сталей методом термодинамического моделирования 51
3.1.4 Изменение механических свойств сталей в процессе отпуска 55
3.1.5 Фрактографическое исследование сталей после отпуска при различных температурах 300-800С после испытания на ударную вязкость 60
3.1.6 Микроструктура сталей после отпуска при различных температурах 300-800С 63
3.2 Обсуждение результатов 73
3.2.1 Карбидные превращения 73
3.2.2 Стадии отпуска 74
3.2.3 Сегрегации атомов вольфрама 75
3.2.4 Связь между структурой и механическими свойствами 76
3.3 Краткие выводы по Главе 3 78
ГЛАВА 4 Механические свойства и структура сталей при ползучести
4.1 Результаты исследований 79
4.1.1 Механические свойства при ползучести 79
4.1.2 Структурные изменения исследуемых сталей при ползучести 84
4.1.2.1 Термический возврат исследуемых сталей 85
4.1.2.2 Кратковременные испытания на ползучесть 90
4.1.2.3 Длительные испытания на ползучесть 94
4.2 Обсуждение результатов 98
4.2.1 Влияние вольфрама на эволюцию частиц вторых фаз в процессе ползучести 98
4.2.2 Влияние вольфрама на структурные изменения сталей после ползучести и после длительного отжига 110
4.2.3 Расчет сил Орована от карбонитридов МХ 112
4.2.4 Расчет сдерживающих сил Зинера от частиц вторых фаз 116
4.2.5 Причины снижения влияния вольфрама при переходе от краткосрочных испытаний к длительным 121
4.3 Краткие выводы по Главе 4 126
ГЛАВА 5 Эволюция микроструктуры мартенситных сталей в процессе ползучести при напряжении 140 МПА 128
5.1 Результаты исследования 128
5.1.1 Разупрочнение изучаемых сталей при ползучести 128
5.1.2 Микроструктурные изменения в сталях 130
5.2 Обсуждение результатов 138
5.2.1 Динамический возврат и полигонизация при ползучести 138
5.2.2 Влияние вольфрама на разупрочнение сталей в процессе ползучести 148
5.3 Краткие выводы по Главе 5 150
Заключение 152
Список литературы
