Аннотация: Показано, что широкое распространение для наплавки сталей, обладающих высокой износостойкостью, получили порошковые проволоки с титаном. Определена необходимость учета термодинамического фактора, позволяющего оценить химическое сродство между веществами, входящими в состав сварочных (наплавочных) материалов и наиболее вероятные пути химических превращений при учете всех возможных реакций и состояний реагентов. Рассмотрена возможность формирования ряда оксидных неметаллических включений нехарактерных для температур электросталеплавильных процессов. Проведена оценка термодинамических свойств [ArH°(T), ArG°(T)] восстановительных реакций оксидов FeO, Fe3O4, Fe2O3, MnO, SiO2, Q2O3, ЛЪОэ, CaO, MgO с титаном (45 реакций) в системах оксид металла - титан в стандартных условиях с образованием соединений TiO, Ti2O3, Ti3O5, Ti4O7, TiO2. Термодинамические характеристики реакций рассчитывали в интервале температур 1500 - 3000 К по термодинамическим свойствам [[H°(T) - H°(298,15 К)], S°(T), AfH°(298,15 К)] реагентов Ti, TiO, Ti2O3, Ti3O5, Ti4O7, TiO2, Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Al, Al2O3, Mn, MnO, Si, SiO2, Cr, Cr2O3, Ca, CaO, Mg, MgO. Показано, что наибольшей вероятностью протекания и, соответственно, наибольшим выделением теплоты отличаются реакции титана с оксидами кальция и железа, наименьшая вероятность протекания и, соответственно, выделения теплоты наблюдается при восстановлении оксида кремния и алюминия. Реакции с оксидами марганца и хрома занимают промежуточное место. Реакция восстановления оксида магния титаном с образованием TiO становится термодинамически вероятной при температурах выше 2600 К. Расчет термодинамических свойств реакций показал, что использование титана в качестве восстановителя при электродуговой наплавке порошковой проволокой вполне приемлемо.

Аннотация: Представлен краткий обзор последних экспериментальных результатов изучения цементита как структурной составляющей перлита, полученных методов просвечивающей микроскопии при различных видах деформирования. Исследовано поведение пластинчатого и зернистого цементита при видах активной деформации (ковке, штамповке, волочении, прокатке, длительной эксплуатации рельсов). Представлены исследования зернистого перлита на образцах углеродистой эвтектоидной стали марки У8, содержащей 0,8 % С, 0,18 % Mn, 0,22 % Si, 0,17 % Cr, 0,12 %Ni, 0,10 % Cu. Рассмотрен исторический аспект происхождения названия «цементит». Из истории металлографического изучения это вещество рассматривается как самостоятельной фазы. Приведен пример практического применения перлитной стали в конструкции моста Акаси-Кайке в Японии (самый длинный однопролетный подвесной мост, опирающийся на огромные тросы из перлитной стали). Уделено внимание анализу трансформации в ходе различных технологических процессов, его морфологии и структурным особенностям, проанализированы основные механизмы разрушения. Выявлено, что при большом пропущенном тоннаже в поверхностном слое накапливается критическая плотность дефектов, что сдерживает развитие обратимой упругой деформации и вовлечение (развитие) механизма пластической дисторсии. Высказано предположение, что повышение ресурса работы рельсов может быть достигнуто за счет более длительного сохранения структуры, способной к развитию обратимых деформационных процессов, исключающих разрушение цементитных пластин в перлитных колониях с последующим перемещением атомов углерода на дефекты (дислокации) и области решетки а-железа.

Аннотация: Работа выполнена с применением физических методов материаловедения, разрушающих и неразрушающих испытаний. Исследованы образцы конструкционных углеродистых и низколегированных сталей марок Ст3сп, 10, 09Г2С, 17ГС. Проведен анализ изменений в структуре сварных соединений из конструкционных сталей под действием пластической деформации. Материалом для искусственных дефектов служили графит и толченое стекло, которые вводили в сварочную ванну. Представлены результаты исследования образцов с искусственными дефектами и бездефектных образцов, выполненных ручной дуговой сваркой и сваркой модулированным током. На основе математических закономерностей изменения параметров акустической эмиссии (АЭ) сигнала для исследуемых сталей марок Ст3сп, 10, 09Г2С, 17ГС разработан четырехпараметрический трехуровневый критерий определения стадии пластической деформации. Рассматриваемый критерий позволяет качественно оценить степень пластической деформации при стресс-испытаниях трубопроводов (по всей области локации АЭ), что особенно важно для труб с различным утонением стенки. В тонкой структуре зоны термического влияния сварки у линии сплавления и в наплавленном металле выявлены изгибные экстинкционные контуры, свидетельствующие о наличии внутренних напряжений. Число контуров возрастает по мере приближения к линии сплавления. Морфологическими составляющими независимо от способа сварки в структуре основного металла являются пластинчатый перлит и феррит, в структуре металла шва - пластинчатый перлит, феррит и мартенсит (объемная доля зависит от способа сварки).