Современная техника электронной
микроскопии позволяет проводить исследования при высоких и
отрицательных температурах, а также под нагрузкой. Это дает возможность
расширить наши познания в области фазовых и структурных превращений,
а также в области пластической деформации. С помощью растровой электронной
микроскопии проводят анализ рельефа массивных образцов, необходимый
при изучении поверхностей разрушения и пластической деформации.
Возможности металлографии значительно расширились с применением
высокотемпературного термического анализа, вакуумной дилатометрии,
рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализов,
нейтронографии, ионной и протонной микроскопии.
Открытие и применение в
промышленности таких новых свойств металлических сплавов, в том числе
сплавов на основе железа, как сверхпластичность, сверхпроводимость,
уникальная прочность и других, позволили развить металлографию железа
и стали особо высокой чистоты, использовать возможности космического
металловедения, изучить условия управления структурой и свойствами
железных сплавов в экстремальных условиях, выбрать пути повышения
прочности, надежности и долговечности стальных изделий и тем самым
уменьшить расход стали на их изготовление.
Наиболее высокопрочные стали
имеют предел прочности на растяжение до 3000—4000 МПа. Его можно
увеличить, используя рациональное легирование и обеспечивая
оптимальное структурное состояние стали. Последнее достигается сочетанием
обработки давлением и термической обработки. В последнее время все
более широкое распространение находят различные виды
термомеханической обработки стали, позволяющие получать сталь с достаточно
высоким комплексом физических, механических, технологических и
эксплуатационных свойств.
В учебном пособии рассмотрен ряд
вопросов, которые в учебной литературе по металлографии не освещаются
вовсе или им уделено недостаточно внимания. Пособие состоит из
четырех разделов.
Первый раздел включает общие
вопросы строения металлов и сплавов, необходимые для понимания
последующих специальных разделов. Особое внимание уделяется теории
дефектов кристаллического строения. Во втором разделе рассмотрены
механизмы пластической деформации и теория развития деформации
металлов и сплавов при различных условиях деформирования. В третьем
разделе изложены основные вопросы структурообразования в сплавах на основе
железа. Знание диаграммы состояния системы железо — углерод необходимо
специалистам по обработке металлов давлением для понимания
закономерностей формирования структуры стали при нагреве, деформации,
охлаждении после деформации, промежуточной и окончательной
термической обработке проката, различных видах термомеханической
обработки, позволяющих получать прокат экономичных профилей с
заданными структурой и свойствами. Четвертый раздел посвящен вопросам
изменения структуры и свойств стали при различных видах обработки
давлением. Освещены процессы структурообразования в сталях при
горячей, теплой и холодной деформации, контролируемой прокатке,
термомеханической обработке, термической обработке после деформации.
Рассмотрены вопросы качества деформированной стали.
