Разработка методических основ идентификации избыточных фаз, образующихся в сталях в процессе производства и эксплуатации ответственных изделий машиностроения (25.01.2010)

Автор: Корнеев Алексей Евгеньевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Разработан метод дифференциального рентгеноструктурного фазового анализа сталей. Он базируется на разделении избыточных фаз различными методами (химический, гравиметрический, магнитный и т.д.), что существенно повышает достоверность проводимого анализа. В результате последовательного удаления фаз, содержащихся в электролитически выделенных осадках, достигается повышение чувствительности и разрешающей способности рентгеноструктурного фазового анализа. Чувствительность возрастает после удаления преобладающей фазы, разрешающая способность – при уменьшении числа наложений дифракционных линий.

Экспериментально при проведении исследований большого числа разнообразных сталей, используемых в машиностроении, подтверждена высокая надежность разработанного метода. Результаты рентгеноструктурного анализа проверялись иными методами исследования фазового состава, в частности оптической металлографией, просвечивающей и растровой электронной микроскопией, рентгеноспектральным микроанализом, карбидным анализом. В каждом случае получено хорошее совпадение результатов РСФА с результатами перечисленных методов.

На основании проведения экспериментальных исследований, осуществленных для широкого круга сталей, определены оптимальные варианты методов и условия проведения идентификации и анализа фаз. Варианты обусловлены химическим составом сталей, особенностями технологического цикла изготовления и режимами эксплуатации металлопродукции или изделий машиностроения.

Разработанный метод был применен в экспериментальных исследованиях избыточных фаз, образующихся в сталях в процессе изготовления и эксплуатации ответственных изделий машиностроения, что позволило впервые методами рентгеноструктурного анализа:

- идентифицировать в низколегированных сталях весь комплекс избыточных фаз вплоть до наночастиц спецкарбидов, формирующихся в процессе изготовления и длительной эксплуатации;

- выявить в высокохромистых роторных сталях наночастицы карбида ванадия со сложной гексагональной кристаллической структурой;

- идентифицировать пленочные наночастицы карбида ниобия, образовавшиеся в трубах из аустенитной стали после длительной эксплуатации на тепловых станциях

Развит метод рентгеноструктурного анализа для проведения количественного определения остаточного аустенита, который позволяет учесть влияние кристаллической текстуры и выделения избыточных фаз на результаты измерений. Показано, что влияния кристаллической текстуры можно избежать, используя определенные пары дифракционных пиков, выбранных с учетом возможных ориентационных соответствий, действующих при фазовых превращениях в сталях. Негативное воздействие избыточных фаз можно исключить, используя анодные осадки, выделенные непосредственно из исследуемых образцов.

Путем проведения экспериментальных исследований различного типа сталей, подтверждена высокая достоверность предлагаемого метода определения остаточного аустенита. Результаты рентгеноструктурного анализа проверялись методами оптической металлографии, просвечивающей электронной микроскопии, магнитной ферритометрии. Для всех случаев получено хорошее соответствие результатов РСФА и указанных методов.

Экспериментально исследованы изменения состава матрицы сталей аустенитного и аустенито-ферритного классов изготовленных с использованием различных технологических процессов при изготовлении и воздействия различных факторов в процессе эксплуатации.

Полученные в результате использования разработанных методов идентификации и контроля фазового состава сталей новые данные были использованы при разработке и оптимизации технологий производства ответственных изделий машиностроения.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Колонцова Е.В., Телегина И.В., Корнеев А.Е. Рентгендифракционные эффекты и радиационноиндуцированная перестройка структуры // Тезисы докладов XI Всесоюзного совещания по применению рентгеновских лучей для исследования материалов. - г. Москва, 1976. - С.103

Зайцев А.А., Корнеев А.Е. Влияние термообработки на совершенство кристал-лической структуры слоев КНС // «Материалы электронной техники» Межвузовский сборник. (МИЭМ). - г. Москва, 1986. - С.94-97.

Колпаков А.В., Корнеев А.Е., Новикова Н.Н. Рентгендифрактометрические исследования деформационных профилей в ионно-имплантированных эпитаксиальных пленках со структурой граната // Тезисы докладов Второго совещания по всесоюзной межвузовской комплексной программе «Рентген». - г. Черновцы, 1987. - 20-25 сентября - С.170-171.

Филатов В.М., Батырев В.А., Корнеев А.Е., Цикунов Н.С., Епанчинцев О.Г. Методы исследования структуры и фазового состава керамических материалов // Сборник рефератов докладов Научной сессии Керамического общества СССР. - г. Москва, 1991. - 28 марта. - С.16.

Епанчинцев О.Г., Корнеев А.Е., Ярополова Е.И. Рентгендифракционные исследования текстуры массивных образцов YBa2Cu3O7-X керамики // Физика и Техника Высоких Давлений. - 1991. - Т.1. - №3. - С.88-90.

Кунаков Я.Н., Куминов Е.С., Соколова О.В., Корнеев А.Е., Смирнова Е.К.. Новая азотосодержащая сталь для крупногабаритных изделий криогенной техники // Труды ЦНИИТМАШ. - 1991. - №224. - С.86-97.

Epanchintsev O.G., Korneyev A.E., Dityatyev A.A. Thermal stability of carbon phases recovered from shock-loaded fullerites // Carbon. - 1995. - v.33. - №1. - Р.91-92.

Епанчинцев О.Г., Корнеев А.Е., Дитятьев А.А., Нестеренко В.Ф., Симонов В.А., Лукьянов Я.Л. Ударно-волновой синтез алмазов из фуллеренов С60-С100 // ФГВ. - 1995. - Т.31. - №2. - С.131-139.

Епанчинцев О.Г., Зубченко А.С., акад. Третьяков Ю.Д., Дитятьев А.А., Кобелев Н.Н., Корнеев А.Е. Ударно-волновой синтез алмазов микронных размеров из фуллеритов // Доклады РАН. - 1995. - Т.340. - №2. - С.201-203.

Dityatyev A.A., Epanchintsev O.G., Korneyev A.E., Nesterenko V.F.. Fullerite-diamond transition under shock loading // High Temperature Materials and Processes. - 1995. - v.14. - №2. - Р.97-100.

Антонов В.Г., Долотова Т.С., Коновалов В.Н., Корнеев А.Е. Анализ продуктов коррозии и осадков установки очистки газа // Газовая промышленность. - 1995. - №6. - С.31-33.

Epanchintsev O.G., Korneyev A.E., Dityatyev A.A. // Fullerene Science and Technology. - 1996. - v.4. - №3. – Р.449-456.

Epanchintsev O.G., Zubchenko A.S., Tretyakov Yu.D., Dityatyev A.A., Kobelev N.N., Korneyev A.E., Nesterenko V.F., Simonov V.A.. Shock-wave diamond synthesis from fullerites // Mol. Matter. - 1996. - v.7. - Р.293-296.

Korneyev A.E., Dityatyev A.A., Epanchintsev O.G., Yaropolova E.I. Structure and morphology of the transformation products in shock-loaded fullerites // Mol. Matter. - 1996. - v.7. - Р.289-292.

Dityatyev A.A., Korneyev A.E., Epanchintsev O.G.. Thermal stability of carbon phases in compacts recovered from shock-loaded fullerites // Mol. Matter. - 1996. - v.7. - Р.297-299.

Epanchintsev O.G., Zubchenko A.S., Korneyev A.E., Simonov V.A.. High-efficient shock-wave diamond synthesis from fullerenes // II International Interdisciplinary Colloquium on Science and Technology of the Fullerenes.- Oxsford,UK, 7-10 July. - Abstr. Book. - Р.81.

17. Epanchintsev O.G., Zubchenko A.S., Tretyakov Yu.D., Dityatyev A.A., Kobelev N.N., Korneyev A.E., Nesterenko V.F., Simonov V.A.. Shock-wave diamond synthesis from fullerites // II International Workshop «Fullerenes and atomic clusters». - St.Petersburg. - 1995. - 19-24 June. - Books of Abstr. - Р.48.

Korneyev A.E., Dityatyev A.A., Epanchintsev O.G., Yaropolova E.I.. Structure and morphology of the transformation products in shock-loaded fullerites // II International Workshop «Fullerenes and atomic clusters». - St.Petersburg. - 1995. - 19-24 June. - Books of Abstr. - Р.94.

Dityatyev A.A., Korneyev A.E., Epanchintsev O.G..Thermal stability of carbon phases in compacts recovered from shock-loaded fullerites // II International Workshop «Fullerenes and atomic clusters». - St.Petersburg. - 19-24 June. - 1995. - Books of Abstr. - Р.134.

Epanchintsev O.G., Zubchenko A.S., Kobelev N.N., Korneyev A.E..Shock-wave micron-size diamond synthesis from fullerenes // 3rd Int. Conf. on Application of Diamond Films and Related Materials. (ADC’95). Gaithersburg. - Maryland, USA. - 1995. - 21-24 Aug. Proc. - Р.1-114.

Епанчинцев О.Г., Зубченко А.С., Способ изготовления алмазов Патент на изобретение №2074115. Опубликован 27.02.97 Бюллетень № 6

Академик Банных О.А., Епанчинцев О.Г., Зубченко А.С., Кобелев Н.Н., Корнеев А.Е., Симонов В.А. Ударно-волновой синтез из фуллеренов и исследования алмазоподобной аморфной фазы // Доклады РАН. - 1997. - Т. 354. - №5. - С.628-631.

Epanchintsev O.G., Zubchenko A.S., Korneyev A.E., Simonov V.A..Highly-efficient shock-wave diamond synthesis from fullerenes. J. Phys. Chem. Solids, 1997. - v.58. - №11. - РР.1785-1788.

Epanchintsev O.G., Korneyev A.E., Simonov V.A.. Shock-loading and characterization of metal-fullerene composites // 3rd Int. Workshop on Fullerene and Atomic Clusters (IWFAC’97). - St. Petersburg. - 1997. - 30 June-4 July - Book of Abstr. - P. 175.

Korneyev A.E., Epanchintsev O.G., Zubchenko A.S. Morphology, structure and mechanical properties of superhard carbon phase synthesized from fullerenes at shock-wave loading // 3rd Int. Workshop on Fullerene and Atomic Clusters (IWFAC’97). - St. Petersburg. - 1997. -30 June-4 July. - Book of Abstr. - P.198.

Epanchintsev O.G., Korneyev A.E. // 3rd Int. Workshop on Fullerene and Atomic Clusters (IWFAC’97).- St. Petersburg. -1997.- 30 June-4 July.-Book of Abstr.- P.176.

Korneyev A.E., Epanchintsev O.G., Yaropolova E.I. // 3rd Int. Workshop on Fullerene and Atomic Clusters (IWFAC’97). - St. Petersburg. - 1997. - 30 June-4 July. - Book of Abstr. - P.180.


загрузка...