Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование микроструктуры и текстуры сталей нового поколения для строительных конструкций

ФИО: Железный М.В.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: к.т.н. Александр Михайлович Арсенкин, к.т.н. Игорь Викторович Щетинин

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Физического материаловедения

Академическая группа: ММФ-13-2

В связи с постоянным повышением требований к конструкционным материалам применяемых для строительства ответственных конструкций, высотных зданий и уникальных сооружений особое внимание специалистов уделено повышению механических свойств и качества используемых в данной сфере материалов. Наиболее широко применяемыми конструкционными материалами являются низкоуглеродистые низколегированные стали с карбонитридным упрочнением после термомеханической прокатки. Это обусловлено тем, что такие стали обладают рядом высоких технологических и механических свойств при заданных экономических показателях.

В настоящее время до конца не определены оптимальные параметры структурного состояния строительных сталей нового поколения. Знание и возможность управления данными параметрами способствует повышению качества готовой продукции. По этой причине в данной работе были проведены комплексные исследования структурного состояния и механические испытания на ударную вязкость при отрицательных температурах образцов конструкционных сталей.

Методами рентгеноструктурного анализа были определены параметры и характеристики текстуры образцов: построены прямые и обратные полюсные фигуры (ППФ и ОПФ), функции распределения ориентировок (ФРО), определены текстурные компоненты и их объемные доли.

В исследуемых образцах методом сканирующей электронной микроскопии методом дифракции отраженных электронов были исследованы границы структурных элементов: измерены углы разориентировок границ и получены гистограммы их распределения.

Исследования показали, что структура исследуемых сталей ориентирована и представляет собой зерна с развитой субструктурой, а средний размер зерна исследуемых образцов составил около 1,5–2 мкм, что также подтверждено исследованиями микроструктуры методом просвечивающей электронной микроскопии.

Внутри ферритных зерен во всех исследуемых образцах наблюдались субзерна (области ограниченные малоугловыми границами), размер которых составил в образцах от 200 до 500 нм. В некоторых образцах были обнаружены грубые пластинки бейнитного феррита и крупные зерна полигонального феррита.

Также было выявлено, что в исследуемых образцах, обладающими самыми низкими значениями температуры хрупко-вязкого перехода, доля зерен с малоугловыми границами является преобладающей.

Данные текстурного анализа позволили выявить корреляцию между соотношениями объемных долей основных компонент текстуры, доли разориентированных зерен и значением температуры хрупко-вязкого перехода в исследованных образцах.

В результате комплексный анализ параметров структуры исследованных сталей позволил охарактеризовать неоднородность микроструктуры и её влияние на хладостойкость сталей.