Самохвалов Г. В. Структура i властивостi маловуглецевих низьколегованих сталей, якi мiстять домiшки миш?яку

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0405U003306

Здобувач

Спеціальність

  • 05.16.01 - Металознавство та термічна обробка металів

01-07-2005

Спеціалізована вчена рада

Д 12.052.01

Державний вищий навчальний заклад "Криворізький національний університет"

Анотація

Об'єкт дослідження – фiзико-механічні, службові властивості і корозійна стійкість маловуглецевих низьколегованих сталей, якi мiстять домiшки миш'яку. Предмет дослідження – механізм впливу миш'яку, фосфору, сірки і легуючих елементів на дифузійну рухливість і розчинність вуглецю, структуру перліту, параметри тонкої структури.. Основні методи дослідження – металографічний, електрономікроскопічний та рентгеноструктурний аналізи, методи внутрішнього тертя і високочастотний резонансний для вимірювання модулів Юнга і зсуву, випробування механічних властивостей і роботи розвитку тріщини, корозійні випробування в різних середовищах, математико-статистична обробка результатів досліджень.. Дисертація присвячена дослідженню впливу домішкових елементів (миш'яку, сірки, фосфору) на фізико-механічні, технологічні і службові властивості маловуглецевих низьколегованих сталей, наведено вирішення наукової задачі, що дозволило змінити граничний вміст миш'яку в сталях і дати практичні рекомендації з розширення областізастосування сталей, які містять домішки миш’яку. Встановлений кореляційний взаємозв'язок між властивостями перехідних металів, що відображають рівень міжатомних сил і декількома фізичними характеристиками цих металів. Встановлено немонотонну зміну залежності модулів Юнга і зсуву та характеристичної температури сплавів залізо-миш'як із зміною вмісту миш'яку і збільшення сил зв'язку в кришталевій решітці ?-заліза із збільшенням концентрації миш'яку від 0,05 - 0,08 % до 0,4 %, що дозволяє зрозуміти немонотонний характер залежності міцності фериту від вмісту в ньому миш'яку до 0,4 % мас. Експериментально за критерієм в'язко-крихкого переходу сплавів залізо-миш'як і роботі розвитку тріщини сталей 16Д, 15ХСНД та 20Г2АФпс показано, що введення As в ?-залізо в кількості до 0,4 % і в сталь до 0,19 % не приводить до істотного погіршення їхньої пластичності і в'язкості за рахунок збільшення щільності дислокацій, подрібнення субзерна, підвищення дисперсності перліту.Вперше експериментально встановлені і розмежовані температурні інтервали впливу фосфору і миш'яку на оборотну відпускну крихкість низьколегованих маловуглецевих сталей. Інтервал температур 525-565?С пов'язаний з міжкришталевою внутрішньою адсорбцією фосфору, а 625-665?С - миш'яку.Встановлено, що присутність до 0,15 % As в низьколегованих сталях підвищує їхню корозійну стійкість в атмосфері, грунті, морській воді, в шахтних водах і, отже, миш'як, що поступає в сталі з руди, може виступати як замінник міді. Одержані в роботі результати про вплив миш'яку на фізико-механічні, службові властивості і корозійну стійкість низьколегованих маловуглецевих сталей на підставі узагальнення великого об'єму експериментальних даних, а також теоретичних висновків, дозволили рекомендувати для сортових і фасонних профілів вуглецевих і низьколегованих сталей встановити верхній граничний вміст миш'яку до (0,15 %) в ДСТУ 2651 – 94 (ГОСТ380-94) та ГОСТ 19281 – 89. Експлуатаційні випробуваня кріплень гірничих виробок з сталі 20Г2АФпс в період 2000-2005 р.р. в реальних умовах шахти „Південнодонбаська №1” показали високу надійність і довговічність, поряд з підвищеною корозійною стійкістю в шахтних водах., що полегшує монтаж і демонтаж кріплень. Економічний ефект від її застосування склав 20936 грн. 9118

Файли

Схожі дисертації