автореферат диссертации по металлургии, 05.16.09, диссертация на тему:Формирование многослойных материалов с повышенным уровнем конструктивной прочности методом сварки взрывом углеродистых и легированных сталей

На правах рукописи

005043731

Приходько Елена Алексеевна

ФОРМИРОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОВЫШЕННЫМ УРОВНЕМ КОНСТРУКТИВНОЙ ПРОЧНОСТИ МЕТОДОМ СВАРКИ ВЗРЫВОМ УГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Специальность 05.16.09 - материаловедение (в машиностроении)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 МАЙ

Новосибирск - 2012

005043731

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Батаев Анатолий Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Тарасов Сергей Юрьевич,

Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН, с.н.с. лаборатории физики упрочнения поверхности

кандидат технических наук, доцент Осколкова Татьяна Николаевна, Сибирский государственный индустриальный университет, заместитель заведующего кафедрой обработки металлов давлением и металловедения

Ведущая организация: Алтайский государственный технический уни-

верситет им. И. И. Ползунова

Защита диссертации состоится «29» мая 2012 г. в 13— часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.13 в Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан «4%.» апреля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Иванцивский В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Разработка современных конкурентоспособных на внешнем и внутреннем рынках конструкций невозможна без использования новых материалов, обладающих повышенным комплексом механических свойств. Один из наиболее эффективных подходов к проблеме повышения комплекса механических свойств материалов конструкционного назначения заключается в формировании анизотропной гетерофазной структуры. Для изготовления деталей машин и элементов конструкций ответственного назначения во многих случаях целесообразно применение слоистых заготовок на металлической основе, полученных по технологии сварки взрывом. Анализ экспериментальных результатов, полученных в зарубежных и отечественных лабораториях, в том числе в Институте гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирском государственном техническом университете, Волгоградском государственном техническом университете, свидетельствует о том, что высокий комплекс механических свойств может быть обеспечен при получении многослойных материалов, состоящих из различных по химическому составу и структуре сталей. Различные сочетания заготовок позволяют сформировать материалы, предназначенные для эксплуатации в условиях статического, динамического и усталостного нагружения.

Широкий выбор исходных заготовок в сочетании с различными видами последующей термической обработки обеспечивает возможность для эффективного управления комплексом важнейших механических свойств многослойных материалов. Несмотря на широкие перспективы материалов, полученных на базе разнородных сталей и других сплавов, изучены они крайне ограниченно. По этой причине целесообразно проведение дополнительных исследований с применением широкого спектра методов, направленных на изучение структуры и комплекса механических свойств композитов. Особого внимания заслуживают исследования, ориентированные на изучение тонких структурных преобразований в околошовных зонах динамически взаимодействующих заготовок. Важное практическое значение имеют данные о влиянии этих преобразований на характер пластической деформации и разрушения многослойных пакетов. В представленной работе с использованием современных аналитических методов проведен анализ отмеченных особенностей. В качестве заготовок для получения многослойных материалов были использованы широко распространенные в современном машиностроении стали 20, 5ХВ2С и 12Х18Н10Т.

Исследования по диссертационной работе выполнены в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы («Проведение научных исследований целевыми аспирантами...», ГК№ 14.740.11.1228).

Цель диссертационной работы заключалась в повышении конструктивной прочности слоистых материалов из разнородных сталей путем формирования эффективной структуры с множеством межслойных границ раздела при ч \

реализации процесса сварки взрывом тонколистовых заготовок и последующей термической обработки сварных пакетов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучение процессов структурных изменений, происходящих в поверхностных слоях динамически взаимодействующих заготовок из разнородных сталей.

2. Анализ структурных преобразований в зоне сварки стальных пластин, обусловленных термической обработкой многослойных материалов.

3. Исследование особенностей разрушения многослойных композиций после сварки взрывом и последующей термической обработки сварных пакетов.

4. Выявление структурных факторов, определяющих скорость развития усталостных трещин в пакетах, полученных методом сварки взрывом.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований особенностей градиентного строения многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом разнородных сталей.

2. Результаты исследований особенностей строения термически обработанных сварных пакетов, полученных по технологии сварки взрывом.

3. Результаты математического моделирования процессов деформации и нагрева пластин из сталей 20, 5ХВ2С и 12Х18Н10Т при их динамическом взаимодействии.

4. Результаты исследования поведения многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом разнородных сталей, в условиях статического, динамического и усталостного нагружения.

Научная новизна

1. Показано, что характер разрушения многослойных металлических материалов «сталь 20 - сталь 12Х18Н10Т» и «сталь 5ХВ2С - сталь 12Х18Н10Т», полученных по технологии сварки взрывом, в значительной степени определяется наличием множества межслойных границ, оказывающих тормозящее влияние на распространяющиеся трещины. Благоприятное влияние околошовных зон обусловлено субмикрокристаллической структурой, образующейся при динамическом взаимодействии стальных пластин, а также структурой, сформированной в процессе термической обработки многослойных пакетов при развитии диффузионных и рекристаллизационных процессов. Пластические свойства высоковязкой в исходном состоянии хромоникелевой стали 12Х18Н10Т, находящейся в пределах многослойного пакета, снижаются. Проявления эффекта торможения усталостной трещины слоями из стали 12Х18Н10Т не зафиксировано.

2. При сварке взрывом разнородных сталей формируется околошовная зона шириной ~ 200 мкм с проходящей внутри нее явно выраженной границей раздела. Переходная граница между материалами проявляется в пределах одного-двух слоев зерен и субзерен. Строение околошовных зон, находящихся по разные стороны от границ раздела, соответствует разным стадиям развития процессов деформационного упрочнения и термического разупрочнения

соединяемых сваркой взрывом сталей, которые в свою очередь определяются их химическим составом.

3. Показано, что амплитуда волн сварных швов, сформированных по технологии сварки взрывом, оказывает неоднозначное влияние на характер разрушения многослойных материалов. С одной стороны рост амплитуды благоприятно отражается на изменении траектории продвижения трещины, что приводит к росту энергоемкости процесса разрушения. С другой стороны, увеличение амплитуды сопровождается уменьшением минимального поперечного сечения пластины вплоть до ее полного разрушения. При реализации процесса динамического взаимодействия разнородных сталей обнаружен не описанный ранее эффект деления волнами большой амплитуды внутренних пластин многослойного пакета на отдельные, не связанные друг с другом фрагменты.

4. В процессе многослойной сварки взрывом сталей 5ХВ2С и 12Х18Н10Т в хромоникелевой стали реализуется механизм локализации пластической деформации, результатом которого является сдвиг вершин гребней инструментальной стали вдоль вектора скорости точки контакта соединяемых пластин. Величина сдвига достигает периода волны сварного шва. Установлено, что участками инициирования полос локализованной пластической деформации являются вихревые зоны, материал которых находился в расплавленном состоянии.

5. При сварке взрывом сталей 20 и 12Х18Н10Т на безвихревых участках волнообразных границ по разные стороны от поверхности соединения заготовок формируется структура различного типа. Для хромоникелевой аустенитной стали характерно образование слоя сильнодеформированных, не претерпевших рекристаллизации зерен с повышенной плотностью дислокаций, построений ячеистого и субзеренного типа. Несмотря на кратковременность теплового воздействия в поверхностном слое стали 20 развиваются рекристаллизацион-ные процессы. Зерна минимального размера (менее 0,5 мкм) располагаются на безвихревых участках сварных швов в слое шириной ~ 10...15 мкм вдоль поверхности сопряжения заготовок.

Практическая значимость и реализация результатов работы

1. Полученные при выполнении работы многослойные материалы обладают повышенным комплексом прочностных свойств и усталостной трещино-стойкости. При соединении сваркой взрывом пластин из сталей 20 и 12Х18Н10Т предел прочности композиции достигает 760 МПа, что в 2,4 раза выше по сравнению с исходной сталью 20 и в 1,5 раза выше по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести при этом увеличился в 2,1 раза по сравнению с исходной сталью 20 и в 1,1 раза по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Предел прочности многослойной композиции «сталь 12Х18Н10Т -сталь 5ХВ2С» возрос в 1,7 раза по сравнению с отожженной сталью 5ХВ2С и в 2,3 раза по сравнению с исходной сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести композита возрос в 2,6 раза по сравнению со сталью 5ХВ2С и в 5,1 раза по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Ударная вязкость многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом разнородных по химическому

составу сталей, занимает промежуточное значение между показателями ударной вязкости составляющих их материалов.

2. Результаты проведенных исследований используются в учебном процессе в Новосибирском государственном техническом университете при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Материаловедение и технология новых материалов».

3. Материалы, полученные при выполнении работы, отмечены серебряной медалью специализированной международной промышленной выставки «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Металлургия - 2011» (1ТЕ Сибирская ярмарка, 2011 г.) и большой золотой медалью выставки «Исследования, инновации и технологии», г. Касабланка (Марокко, 2011 г.).

Достоверность результатов

Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается сочетанием физического и математического моделирования процессов, развивающихся при сварке взрывом, применением современного аналитического оборудования, статистических методов оценки погрешности измерений, использованием взаимодополняющих методов изучения структуры и механических свойств материалов и соответствием полученных результатов современным представлениям о процессах, происходящих при сварке стальных заготовок.

Личный вклад автора состоит в формулировании задач, проведении теоретических и экспериментальных исследований, обобщении полученных результатов, сопоставлении полученных результатов с литературными данными и формулировании выводов.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов, г. Томск, 2011 г.; на международной конференции «XII Харитоновские тематические научные чтения», г. Саров, 2011 г.; шестом международном форуме по стратегическим технологиям (ШОБТ)», Китай, г. Харбин, 2011 г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе», Новосибирск, 2010, 2011, 2012 гг.; на Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации.», г. Новосибирск, 2011 г.; на Всероссийской научно-технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона.», г. Новосибирск, 2011 г.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных научных работ, из них: 4 статьи в рецензированных научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в международном журнале, 5 - в сборниках трудов Международных и Всероссийских научно-технических конференций.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, основных результатов и выводов, приложения. Работа изложена на 221 странице основно-

го текста, включая 112 рисунков, 13 таблиц, библиографический список из 217 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, описаны основные направления проведенных исследований.

В первом разделе «Металлические слоистые композиционные материалы» дана краткая справка о развитии способов повышения механических свойств материалов. Описаны технологические схемы, в основе которых лежит как термопластическое воздействие, так и интенсивная пластическая деформации в холодном состоянии. Отмечено, что один из наиболее эффективных подходов к проблеме повышения механических свойств заключается в формировании в материалах множества границ раздела. Рассмотрены классификации металлических слоистых композиционных материалов, их достоинства и недостатки, а также области применения. Особое внимание уделено изучению способов получения слоистых композитов по технологии сварки взрывом. На основании проведенного анализа сформулированы цель и задачи исследования.

Во втором разделе обоснован выбор материалов, используемых в работе, представлены методы изучения их структуры и механических свойств. Основными материалами исследования являлись хромоникелевая сталь 12Х18Н10Т, инструментальная сталь 5ХВ2С и углеродистая сталь 20.

Сварка взрывом пластин из разнородных сталей осуществлялась в Институте гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН. Толщина пластин составляла 1 мм, общее количество слоев - 13. В качестве взрывчатого вещества использовали аммонит 6ЖВ. Формирование слоистых заготовок осуществлялось по симметричной угловой схеме (рис. 1). Сварка взрывом пластичных сталей (сталь 20, сталь 12Х18Н10Т) осуществлялась за один этап (рис. 1, а). Сварка аустенитной стали 12Х18Н10Т с менее пластичной сталью 5ХВ2С выполнялась за 2 этапа (рис. 1, б). При реализации двухэтапной сварки с целью снятия внутренних напряжений и улучшения качества получаемых пакетов применялся промежуточный отжиг при 550 °С.

а б

Рис. 1. Схема получения тринадцатислойных композиционных материалов методом сварки взрывом пластин из стали 12Х18Н10Т и стали 20 (а), а также из сталей 12Х18Н10Т и 5ХВ2С (б). Цифрами показано расстояние между соединяемыми заготовками в мм

Структурные исследования проведены с использованием оптической металлографии (микроскоп Carl Zeiss AXIO Observer Al) и растровой электронной микроскопии (микроскоп Carl Zeiss EVO 50 XVP, оснащенный приставкой для микрорентгеноспектрального анализа). Исследование тонкой структуры выполняли с применением трансмиссионного электронного микроскопа Tecnai G2 20 TWIN.

Прочностные свойства материалов определяли на установке Instron 3369 в соответствии с ГОСТ 1497-84. Испытания на ударную вязкость выполняли по ГОСТ 9454-78 на образцах типа Шарпи. Трещиностойкость исследуемых в работе композитов оценивали по методике, основанной на построении кинетических диаграмм усталостного разрушения плоских образцов.

В третьем разделе диссертационной работы «Моделирование процессов сварки взрывом разнородных листовых сталей в системе AUTODYN 11.0» представлены результаты математического моделирования. Соединение при сварке взрывом образуется в течение короткого промежутка времени. В связи с этим точные физические измерения температуры, степени и скорости пластической деформации затруднены. С целью детального анализа процессов, происходящих в поверхностных слоях динамически взаимодействующих стальных заготовок, в диссертационной работе было проведено математическое моделирование в системе AUTODYN 11.0.

Согласно данным численного моделирования, выполненного по методу конечных элементов с пространственным разрешением 75 ячеек на мм, глубина слоя, подвергнутого температурному и деформационному воздействию, в неподвижных пластинах из углеродистой и инструментальной сталей значительно выше, чем в метаемой пластине из хромоникелевой стали. Максимальная температура, достигаемая в метаемых пластинах из хромоникелевой стали достигает 2600 К. Скорость деформации достигает максимального значения на поверхности соединяемых пластин и составляет 115 мкс"1. Ширина области, в которой возможны рекристаллизационные процессы в углеродистой стали не превышает 30 мкм.

Четвертый раздел диссертационной работы «Структурные исследования многослойных материалов, сформированных сваркой взрывом пластин из разнородных сталей» посвящен анализу структурных преобразований, происходящих при динамическом взаимодействии стальных заготовок, а также после термической обработки готовых композитов.

Режимы сварки, использованные в работе, обеспечили формирование сварных швов преимущественно волнистой формы (рис. 2). При реализации процесса динамического взаимодействия разнородных сталей обнаружен не описанный ранее эффект деления волнами большой амплитуды внутренних пластин многослойного пакета на отдельные, не связанные друг с другом фрагменты (рис. 2, а). Показано, что в процессе многослойной сварки взрывом сталей 5ХВ2С и 12Х18Н10Т в хромоникелевой стали реализуется механизм локализации пластической деформации, результатом которого является сдвиг вершин гребней инструментальной стали вдоль вектора скорости точки контакта соединяемых пластин (рис. 3). Величина сдвига достигает периода волны

сварного шва. Установлено, что участками инициирования полос локализованной пластической деформации являются вихревые зоны, материал которых находился в расплавленном состоянии.

Показано, что изменяя технологические режимы сварки взрывом и механические свойства исходных стальных заготовок, возможно влиять на параметры волн сварных швов многослойных композиционных материалов. Высокая пластичность аустснитных сталей в сочетании с особой склонностью их к наклепу обусловили интенсивное деформационное упрочнение слоев из стали 12Х18Н10Т в процессе сварки взрывом (рис. 4). Микротвердость возросла с 2070 МПа до 4850 МПа. Углеродистая и инструментальная сталь упрочняются в меньшей степени (сталь 20 с 1100 МПа до 2120 МПа, сталь 5ХВ2С с 2200 МПа до 2900 МПа).

При сварке взрывом сталей 20 и 12Х18Н10Т на безвихревых участках волнообразных границ по разные стороны от поверхности соединения заготовок формируется структура различного типа.

Структура аустенитной нержавеющей стали однородна на большом расстоянии от поверхности контакта и представляет собой зёренно-субзеренные построения со средним размером отдельных элементов ~ 300 нм (рис. 5, а). Структура такого типа наблюдается в околошовной зоне глубиной ~ 50...70 мкм. Лишь на расстоянии более 70 мкм в структуре нержавеющей стали зафиксированы крупные слабодеформированные фрагменты, в которых наблюдаются двойники деформации (рис. 5, б). Ширина этой зоны составляет ~ 25.. .30 мкм.

Рис. 2. Строение композита, состоящего из чередующихся слоев: а - стали 12Х18Н10Т и

стали 20; 5ХВ2С

б - стали 12Х18Н10Т и стали

Жшй!

Рис. 3. Продольное смещение бугров деформации при сварке взрывом сталей 5ХВ2С и 12Х18Н10Т. Стрелкой показана полоса локализованной пластической деформации в хромоникелевой стали

Структура углеродистой стали по мере удаления от границы сварного шва быстро изменяется. Зона, располагающаяся наиболее близко к сварному шву, преимущественно состоит из субзёрен размером ~ 1...5 мкм (рис. 5, в).

□ - слой из стали 12Х18Н10Т

□ - слой из стали 20

□ - слой из стали 12Х18Н10Т О - слой из стали 5ХВ2С

а б

Рис. 4. Микротвердость 13-слойных композиционных материалов, полученных сваркой взрывом чередующихся пластин из сталей 20 и 12X18Н1 ОТ (а), а также сталей 12Х18Н10Т и 5ХВ2С (б): 1 - микротвердость стали 20 в отожженом состоянии; 2 - микротвердость стали 12Х18Н10Т в отожженом состоянии; 3 - микротвердость стали 5ХВ2С в исходном состоянии

Вторая зона, шириной ~ 15 мкм, представляет собой слой более мелких зёрен и субзерен (рис. 5, г). На картинах микродифракции наблюдается множество отдельных рефлексов, образующих окружности, но признаков значительного текстурирования материала также нет. Природа формирования первой и второй зон одинакова и заключается в полигонизации и частичной рекристаллизации сильнодеформированного материала. Разница в размерах отдельных элементов структуры обусловлена различием степени деформации и температуры с изменением расстояния от поверхности контакта стальных пластин.

Третья зона принципиально отличается по структуре от первых двух (рис. 5, д, е). Она характеризуется наличием слаборазориентированных фрагментов, вытянутых параллельно границе сопряжения пластин. Толщина фрагментов составляет 200...500 нм, а их длина достигает 5 мкм. Семейства вытянутых субзёрен образуют слои шириной 2...5 мкм и длиной в несколько десятков микрометров. Промежутки между такими слоями заполнены субзёрнами, ориентированными произвольно. Для четвёртой зоны характерным является наличие как полосовой структуры, так и крупных субзерен с размерами до 5 мкм, отличающихся повышенной плотностью дислокаций.

Как и в ферритной матрице преобразования в структуре перлита зависят от степени деформации стали и температурного воздействия, которое, в значительной степени, определяется расстоянием от границы сопряжения пластин. На достаточно большом расстоянии (-120 мкм) от сварного шва отдельные пластины цементита четко различимы (рис. 6, а). Несмотря на интенсивную и быстропротекающую деформацию, температура в этой зоне была недостаточной для начала диффузионного распада колонии. По мере приближения к границе сварного шва значения температуры и степени деформации материала

Рис. 5. Структура аустенитной стали: а - на расстоянии более 70 мкм; б - менее 70 мкм от сварного шва. Структура углеродистой стали: в - на расстоянии 15 мкм; г - 40 мкм; д. е - 60 мкм от свайного шва

|

а б

Рис. 6. Строение перлитных колоний на расстоянии 120 (а) и 70 мкм (б) от сварного шва

возрастают. При этом границы отдельных цементитных пластин теряют очертания, что свидетельствует о диффузионном распаде карбидов (рис. 6, б).

Проведенные с целью повышения прочностных свойств закалка и отпуск композита, состоящего из 13 чередующихся пластин сталей 12Х18Н10Т и 5ХВ2С, привели к формированию в структуре композита шести зон с различными свойствами (рис. 7). На первом этапе происходит диффузия атомов углерода из поверхностных слоев инструментальной стали. В приконтактной зоне формируется слой феррита, толщиной от 40 мкм (на гребнях волн) до 100 мкм (во впадинах волн).Твердость обедненного углеродом слоя, зафиксированная методом наноиндентирования, является наименьшей в исследуемом композите и составляет 2 ГПа (рис. 8). Углерод, диффундирующий из инструментальной стали насыщает околошовные зоны слоев из хромоникелевой стали, взаимодействует с хромом и образует карбиды типа М2т,Св, что повышает твердость данной области до ~ 3 ГПа. Максимальная глубина упрочненного карбидами слоя достигает ~ 200 мкм, минимальная составляет -55 мкм.

Вследствие диффузии хрома и нике- ИС^-Л ' '

ля из стали 12Х18Н10Т в сталь 5ХВ2С ^'¿^ ^

концентрация легирующих элементов в ^

тонком поверхностном слое последней ННгсеГяЛ^^^ННН^^^' повышается, что приводит к смещению Зг ЯЫ^Л

точек начала и конца мартенситного ' ■ л

превращения в область более низких

температур. По этой причине на границе Т" ' ___

раздела пластин из разнородных сталей формируется тонкий (~ 3...5 мкм) слой, состоящий из аустенита и хаотично расположенных в нем пакетов мартенсита (рис. 7, 8). Присутствие в анализируемой области повышенного количества остаточного аустенита объясняется незавер шенностью мартенситного превращения.

Рис. 7. Структура слоистого композиционного материала «сталь 12Х18Н10Т - сталь 5ХВ2С» после закалки и отпуска

0 100 200 300 400 500 600 Расстояние, мкм

а &

Рис. 8. Схема строения зон, образовавшихся в результате закалки 13-слойных пакетов «сталь 12Х18Н10Т - сталь 5ХВ2С» (а); твердость различных зон закаленных композитов, зафиксированная методом наноиндентирования (б)

В пятом разделе «Механические свойства многослойных материалов со структурой, сформированной в процессе сварки взрывом» приведены результа-

ты прочностных испытаний материалов, испытаний на ударную вязкость и усталостную трещиностойкость. Сочетание сталей с различными свойствами позволяет получить материал, обладающий уникальными, отличными от исходных компонентов, свойствами. В результате пластической деформации, развивающейся при высокоскоростном динамическом взаимодействии свариваемых заготовок, происходит увеличение прочностных свойств материалов. В случае соединения сваркой взрывом пластин из стали 20 и стали 12Х18Н10Т предел прочности композита составил 760 МПа, что в 2,4 раза выше по сравнению с исходной сталью 20 и в 1,5 раза выше по сравнению с исходной сталью 12Х18Н10Т (рис. 9). Предел текучести при этом увеличился в 2,1 и 1,1 раза соответственно (рис. 9). При получении сварного соединения «сталь 5ХВ2С -сталь 12Х18Н10Т» предел прочности многослойного материала увеличился в 1,7 раза по сравнению со сталью 5ХВ2С и в 2,3 раза по сравнению со сталью 12Х18Н10Т, предел текучести возрос соответственно в 2,6 и 5,1 раз (рис. 10).

900

го г 800

700

Ф" 600

X 500

ф ¥ 400

о; п 300

ЕГ Ш 200

I 100

0

1 Ш

1300

го

с 1200

^■1000 Ф

I 800 | 600 §- 400

5 200

О

I

~г

т :

— а -

мгК ш Щ:

чЧЛ Н|

Рис. 9. Прочностные свойства материалов Рис. 10. Прочностные свойства материалов при при испытаниях на растяжение: испытаниях на растяжение: 1 - сталь 5ХВ2С; 2 1 - сталь 20; 2 - сталь 12Х18Н10Т; - сталь 12Х18Н10Т; 3 - композит "сталь 5ХВ2С

3 - композит "сталь 20 - сталь - сталь 12Х18Н10Т" после сварки; композит

12Х18Н10Т". "сталь 5ХВ2С - сталь 12Х18Н10Т" после

□ - предел прочности; закалки и низкого отпуска.

■ - условный предел текучести □ - предел прочности;

■ - условный предел текучести

Проведенная на заключительном этапе закалка с низким отпуском композита «сталь 5ХВ2С - сталь 12Х18Н10Т» привела к увеличению предела прочности на 4 % по сравнению с незакаленными композиционными образцами. При этом предел текучести возрос на 6 % (рис. 10). Во всех рассматриваемых случаях при использовании технологии сварки взрывом происходило существенное снижение относительного удлинения образцов.

Исследуемые в работе композиционные материалы отличаются повышенным сопротивлением усталостному разрушению. Благодаря наличию в композите сформированных сваркой взрывом границ, обладающих свойствами, отличающимися от свойств основного металла, развивающаяся в нем трещина резко меняет свое направление и начинает ветвиться. Границы раздела сложной формы, возникающие при сварке взрывом тонколистовых заготовок, благоприятно отражаются на уровне усталостной трещиностойкости и ударной вязкости многослойных материалов из разнородных сталей. Пересечение трещиной границ сварных швов сопровождается снижением скорости их развития, что

отражается на кинетических диаграммах усталостного разрушения в виде характерных провалов (рис. 11, 12). Кроме границ раздела положительное влияние на усталостную трещиностойкость оказывают участки рекристаллизо-ванной структуры и образующиеся в процессе термической обработки фер-ритные участки. Результатом деформационного упрочнения хромоникелевой аустенитной стали является существенное снижение ее пластичности.

США/, м/цикл

5 10 50 100 у ДК, МПа м

а б в

Рис. 11. Результаты испытаний на циклическую трещиностойкость слоистого композиционного материала, состоящего из тринадцати чередующихся слоев сталей 12Х18Н10Т и 20: а - кинетическая диаграмма усталостного разрушения; б - траектория распространения трещины (нетравленый образец); в - траектория распространения трещины (травленый образец)

Вязкая в исходном состоянии сталь 12Х18Н10Т при усталостных испытаниях разрушается с выкрашиванием микрообъемов вдоль границ распространяющейся трещины. Проявления эффекта торможения усталостной трещины слоями из стали 12Х18Н10Т не зафиксировано.

Количественно оценить изменение уровня трещиностойкости позволяет показатель К*, описывающий характер КДУР на ее прямолинейном участке. Для материала, состоящего из чередующихся слоев сталей 20 и 12Х18Н10Т он составляет 65 МПа-мШ, что в 1,3 раза больше, чем у стали 20 и в 2,2 раза выше, чем у стали 12Х18Н10Т. Значение К* для закаленного и низкоотпущенного материала, состоящего из чередующихся слоев сталей 5ХВ2С и 12Х18Н10Т составляет 67 МПа-м1/2, что в 1,5 и в 2,3 раза выше, чем для стали 5ХВ2С и 12Х18Н10Т соответственно.

В шестом разделе «Апробация результатов экспериментальных исследований» на основании полученного опыта сделаны рекомендации по практической реализации сварки взрывом многослойных композиций из разнородных сталей. Выбор схемы сварки следует осуществлять исходя из свойств свариваемых материалов. Наиболее рациональными являются схемы с одним и двумя симметрично расположенными зарядами взрывчатых веществ. Даже при

с/ШЛ/,

Рис. 12. Результаты испытаний на циклическую трещиностойкость закаленного слоистого композиционного материала, состоящего из тринадцати чередующихся слоев сталей 12Х18Н10Т и 5ХВ2С: а - кинетическая диаграмма усталостного разрушения; б - траектория распространения трещины (нетравленый образец); в - траектория распространения трещины (травленый образец)

выборе благоприятных режимов сварки существует вероятность образования полос локализованной пластической деформации, пересекающих слои композиционного материала. Такие полосы приводят к разрушению композиции при ее нагружении в процессе эксплуатации или даже в процессе создания. Для предотвращения образования подобного рода дефектов в металле рекомендуется проводить промежуточные отжиги при температуре, достаточной для снятия внутренних напряжений, но недостаточной для активации диффузионных процессов в слоях композита в случае соединения разнородных металлов. Соединение сваркой взрывом сталей с различными свойствами дает дополнительные преимущества. Например, соединение прочной стали с пластичной позволяет создать слоистый композит, обладающий высокой твердостью и прочностью и одновременно запасом надежности.

Слоистые материалы такого типа могут применяться для изготовления деталей для большегрузного транспорта, деталей горных машин, деталей для нефтеперерабатывающей промышленности, пластин футеровки ударно-отражательных дробилок.

Результаты экспериментальных исследований, выполненных в диссертационной работе, используются в курсах «Материаловедение» и «Порошковая металлургия и композиционные материалы» при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Материаловедение и технология новых материалов» и инженеров по специальности «Материаловедение в машиностроении» в Новосибирском государственном техническом университете.

Результаты работы отмечены большой медалью на выставке «Исследования, инновации и технологии», Касабланка (Марокко) и малой золотой меда-

лью в составе экспозиции Новосибирского государственного технического университета на специализированной промышленной выставки «Металлы Сибири: Металлургия. Машиностроение. Металлообработка. Сварка - 2011».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Комбинирование различных по химическому составу и механическим свойствам сталей является рациональным подходом к проблеме разработки новых многослойных материалов. Соединяя методом сварки взрывом стали различного типа, можно эффективно управлять показателями прочности, надежности и долговечности металлических материалов и формировать композиции, предназначенные для эксплуатации в различных условиях внешнего нагружения.

2. Процессы, протекающие в зоне, прилегающей к точке соударения двух соединяемых взрывом стальных пластин, были численно исследованы при помощи программного комплекса ANSYS AUTODYN 11.0. Глубина слоя, подвергнутого температурному и деформационному воздействию, в неподвижных пластинах из низкоуглеродистой и инструментальной сталей значительно выше, чем в метаемой пластине из аустенитной хромоникелевой стали. Максимальная температура достигает 2600 К, скорость деформации достигает максимального значения на поверхности соединяемых пластин и достигает 115 мкс" . Ширина области, в которой возможны рекристаллизационные процессы в углеродистой стали не превышает 30 мкм.

3. Высокий исходный уровень пластичности, ударной вязкости и трещи-ностойкости стали не гарантирует проявление этих качеств в сваренных взрывом многослойных композициях. В результате динамического взаимодействия пластин из сталей 20 и 12Х18Н10Т микротвердость углеродистой стали возрастает на 93 % (с 1100 МПа до 2120 МПа), а хромоникелевой стали на 135 % (с 2120 до 5000 МПа). При формировании композиции «сталь 5ХВ2С - сталь 12Х18Н10Т» микротвердость инструментальной стали возрастает на 32 % (с 2200 МПа до 2900 МПа). Интенсивность упрочнения хромоникелевой стали в обоих случаях одинакова. Результатом деформационного упрочнения хромоникелевой аустенитной стали является существенное снижение ею релаксационных свойств. Вязкая в исходном состоянии сталь 12Х18Н10Т, находясь в сварных многослойных пакетах, при усталостных испытаниях разрушается с выкрашиванием микрообъемов вдоль берегов распространяющейся трещины. Проявления эффекта торможения усталостной трещины слоями из стали 12Х18Н10Т не зафиксировано.

4. При соединении сваркой взрывом пластин из сталей 20 и 12Х18Н10Т предел прочности композиции достигает 760 МПа, что в 2,4 раза выше по сравнению с исходной сталью 20 и в 1,5 раза выше по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести при этом увеличился в 2,1 и 1,1 раза соответственно. Предел прочности многослойной композиции «сталь 12Х18Н10Т -сталь 5ХВ2С» возрос в 1,7 раза по сравнению с отожженной сталью 5ХВ2С и в 2,3 раза по сравнению с исходной сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести

композита возрос в 2,6 раза по сравнению со сталью 5ХВ2С и в 5,1 раза по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Увеличение прочностных свойств сталей в многослойных композициях обусловлено процессами деформационного упрочнения, измельчением зеренных и субзеренных построений в зонах сварных швов, возрастанием плотности дислокаций, образованием двойников деформационного происхождения, формированием локальных зон с закаленной структурой.

5. Границы раздела сложной формы, возникающие при сварке взрывом тонколистовых заготовок, благоприятно отражаются на уровне усталостной трещиностойкости и ударной вязкости многослойных материалов из разнородных сталей. Пересечение трещиной границ сварных швов сопровождается снижением скорости их развития, что отражается на кинетических диаграммах усталостного разрушения в виде характерных провалов. Кроме границ раздела положительное влияние на усталостную трещиностойкость оказывают участки рекристаллизованной структуры и образующиеся в процессе термической обработки ферритные участки.

6. При сварке взрывом сталей 20 и 12Х18Н10Т по разные стороны от поверхности соединения заготовок формируется структура различного типа. Переходная граница между материалами проявляется в пределах одного-двух слоев зерен и субзерен. Строение околошовных зон в этих сталях соответствует разным стадиям развития деформационного упрочнения и термического разупрочнения. Для хромоникелевой аустенитной стали характерно образование слоя сильнодеформированных, не претерпевших рекристаллизации зерен. Температурно-временные условия процесса деформации обеспечивают сохранение в этих зернах повышенной плотности дислокаций, формирование границ ячеистого и субзеренного типа. Несмотря на кратковременность теплового воздействия в поверхностном слое стали 20 развиваются рекристаллизацион-ные процессы. Наибольший размер рекристаллизованных ферритных зерен (3 мкм) наблюдается вблизи вихревых построений, что обусловлено максимальной температурой нагрева материала. Зерна минимального размера (менее 0,5 мкм) располагаются на безвихревых участках сварных швов в слое шириной ~ 10...15 мкм вдоль поверхности сопряжения заготовок.

7. В процессе термической обработки многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом заготовок из разнородных сталей, формируется явно выраженная градиентная структура, характеризующаяся наличием нескольких прослоек с различным строением. Ускоренному их формированию способствует неравновесное строение околошовных зон шириной ~ 100 мкм, обусловленное интенсивной пластической деформацией динамически взаимодействующих заготовок. Ширина формируемых в результате диффузии прослоек различна вдоль профиля волны сварного шва, что обусловлено различной степенью пластической деформации. Фактором, характерным для процесса сварки взрывом и способствующим интенсификации диффузии в пределах пластически деформированной околошовной зоны, является увеличение поверхности сопряжения пластин за счет формирования швов волнообразной формы. Повышение амплитуды волн сварных швов представляет собой

один из путей ускорения диффузионных процессов при дополнительном нагреве слоистых композитов из разнородных материалов.

8. Амплитуда волн сварных швов, сформированных по технологии сварки взрывом, оказывает неоднозначное влияние на характер разрушения многослойных материалов. С одной стороны рост амплитуды благоприятно отражается на изменении траектории продвижения трещины, что приводит к росту энергоемкости процесса разрушения. С другой стороны, увеличение амплитуды волн сопровождается уменьшением минимального поперечного сечения пластины вплоть до ее полного разрушения. При реализации процесса динамического взаимодействия разнородных сталей обнаружен не описанный ранее эффект деления волнами большой амплитуды внутренних пластин многослойного пакета на отдельные, не связанные друг с другом фрагменты.

9. В процессе многослойной сварки взрывом сталей 5ХВ2С и 12Х18Н10Т в аустенитной стали проявляется механизм локализации пластической деформации, результатом которого является сдвиг вершин гребней инструментальной стали вдоль вектора скорости точки контакта соединяемых пластин. Величина сдвига достигает периода волны сварного шва. Участками инициирования полос локализованной пластической деформации являются вихревые зоны, материал которых находился в расплавленном состоянии.

10. Результаты проведенных исследований используются в курсах «Материаловедение» и «Порошковая металлургия и композиционные материалы» при реализации учебного процесса по направлению «Материаловедение и технология новых материалов» в Новосибирском государственном техническом университете. Материалы, полученные при выполнении диссертационной работы, отмечены серебряной медалью специализированной международной промышленной выставки «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Металлургия - 2011» (1ТЕ Сибирская ярмарка, 2011 г.) и большой золотой медалью выставки «Исследования, инновации и технологии», г. Касабланка (Марокко, 2011 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Локализация пластического течения в низкоуглеродистой стали, деформированной взрывом / И. А. Батаев, А. А. Батаев, И. А. Балаганский, В. Г. Буров, Е. А. Приходько, Н. А. Морева, А. А. Руктуев // Физическая мезо-

механика. 2011. Т. 14. № 1. С. 93-99.

2. Геометрические преобразования тонколистовых заготовок в процессе сварки взрывом многослойных пакетов / В. И. Мали, И. А. Батаев, А. А. Батаев, Д. В. Павлюкова, Е. А. Приходько, М.А. Есиков // Физическая мезомеханика.

2011. Т. 14. №6. С. 117-124.

3. Особенности образования и строения вихревых зон, формируемых при сварке взрывом углеродистых сталей / И. А. Батаев, А. А. Батаев, В. И. Мали, В. Г. Буров, Е. А. Приходько // Физика металлов и металловедение. 2012.

Т. 113. № 3. С. 1-8.

4. Приходько Е. А., Алхимов А. П. Влияние закалки и отпуска на структуру и механические свойства слоистого композита «сталь 12Х18Н10Т - сталь

5ХВ2С», полученного методом сварки взрывом // Обработка металлов. 2012. № 1 (54). С. 96-99.

5. Structure andfatigue crack resistance of multilayer materials produced by explosive welding / I. A. Bataev, А. A. Bataev, V. I. Mali, V. Burov, E. Golovin, A. Smirnov, E. A. Prikhodko // Advanced Materials Research. 2011. Vols. 287-290. P. 108-111 [Структура и усталостная трещиностойкость многослойных материалов, полученных сваркой взрывом].

6. Formation and structure of vortex zones in explosive welding of carbon steel [Electronic resource] / I. A. Bataev, А. A. Bataev, V. I. Mali, E. A. Prikhodko, M. A. Esikov // 6 International forum on Strategie technology (IFOST 2011), China, Harbin, 22-24 Aug. 2011 : [proeeedings]. [S. 1.], 2011. Vol. 1. P. 1-5. Mode of access: http://ieee.xplore.ieee.ors/xpl/freeabs al/.isp?armimber=602Q95l&abstract Access=no8cuserType=inst.Title from screen [Формирование и структура вихревых зон при сварке взрывом углеродистой стали].

7. Изменение дислокационной структуры под поверхностью трещины при циклическом нагружении технического железа / Т. А. Петренко, А. А. Пименов, Е. А. Приходько, А. И. Смирнов, Н. В. Шелудько // Проблемы эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе : материалы 8 всерос. науч.-практической конференции, Новосибирск, 24 марта 2010 г. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. С. 191-193.

8. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок /

A. А. Батаев, И. А. Батаев, В. И. Мали, А. Б. Карпов, М. А. Есиков, Н. А. Морева, Е. А, Приходько // XIII Харитоновские тематические научные чтения., 19-23 апреля 2011 г. : доклад. Саров : РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2011. С. 320-323.

9. Ударная вязкость стальных слоистых композиционных материалов, полученных методом сварки взрывом / И А. Батаев, А. С. Гонтаренко,

B. С. Ложкин, В. И. Мали, Е. А. Приходько // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе : материалы 9 всерос. науч.-практ. конф., Новосибирск, 16 марта 2011 г. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. - С. 183-185.

10. Ложкин В. С, Маковкина М. С., Приходько Е. А. Структура и свойства слоистых композиционных материалов, полученных сваркой взрывом высокопрочных и пластичных стальных пластин // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе: материалы 10-й всерос. науч.-практической конференции, Новосибирск, 28 марта 2012 г. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. С. 187-190.

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К.Маркса, 20, тел./факс: (383)346-08-57 формат 60x84 1/16, объем 1,25 п.л., тираж 100 экз. заказ № 757 подписано в печать 26.04.2012 г.

ВВЕДЕНИЕ.

1. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ СО СЛОИСТЫМ СТРОЕНИЕМ.

1.1. Оценка роли дислокационных механизмов в формировании уровня конструктивной прочности металлических материалов.

1.2. Процессы, обеспечивающие измельчение зеренной структуры.

1.2.1. Структурные преобразования в сталях при реализации методов термопластического воздействия.

1.2.2. Структурные преобразования в сталях при деформации в холодном состоянии.

1.3. Получение металлических материалов со слоистым строением.

1.3.1. Получение металлических слоистых композиционных материалов методом горячей пакетной прокатки.

1.3.2. Получение металлических слоистых композиционных материалов методом сварки взрывом.

1.3.2.1. Схемы реализации процесса сварки металлических материалов взрывом.

1.3.2.2. Особенности структуры и свойств композиционных материалов, полученных сваркой взрывом.

1.3.2.3. Особенности структуры и свойств композиций, полученных сваркой взрывом разнородных материалов.

1.3.2.4. Процессы деформационного упрочнения металлов при сварке взрывом.

1.4. Механические свойства металлических слоистых композиционных материалов, полученных сваркой взрывом.

1.5. Практическое применение технологии сварки взрывом в современной промышленности.

1.6. Выводы.

1.7. Цель и задачи.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Выбор материалов исследования.

2.1.2. Химический анализ.

2.2. Методы исследования структуры материалов.

2.2.1. Оптическая металлография.

2.2.2. Растровая электронная микроскопия.

2.2.3. Просвечивающая электронная микроскопия.

2.2.4. Рентгеноструктурные исследования.

2.2.4.1. Рентгенофазовый анализ.

2.2.5. Исследование механических свойств.

2.2.5.1. Определение микротвердости.

2.2.5.2. Наноиндентирование микрообъемов сваренных заготовок.

2.2.5.3. Прочностные испытания.

2.2.5.4. Испытания на ударную вязкость.

2.2.5.5. Определение усталостной трещиностойкости.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ ВЗРЫВОМ РАЗНОРОДНЫХ ЛИСТОВЫХ СТАЛЕЙ В СИСТЕМЕ АиТООШ 11.0.

3.1. Математическое моделирование процессов, происходящих при сварке взрывом тонких пластин из разнородных сталей.

3.1.1. Постановка задачи.

3.1.2. Характеристики материалов, используемых при моделировании.

3.2. Результаты моделирования.

3.3. Выводы.

4. СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СФОРМИРОВАННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ ПЛАСТИН ИЗ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ.

4.1. Анализ исходных материалов.

4.1.1. Металлографические исследования исходных материалов.

4.1.1.1. Исследование фазового состава исходных материалов.

4.2. Особенности строения многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом тонколистовых стальных заготовок.

4.2.1. Структурная неоднородность композитов, сформированных в процессе сварки взрывом.

4.2.2. Искажение профиля волн сварных швов.

4.2.3. Градиентная структура сварного соединения из разнородных сталей.

4.2.3.1. Особенности структуры аустенитной стали, деформированной в процессе сварки взрывом.

4.2.3.2. Особенности структуры углеродистой стали, деформированной в процессе сварки взрывом.

4.2.3.3. Структурные преобразования перлита в процессе сварки взрывом.

4.3. Исследование влияния термической обработки на > структуру композиционных материалов.

4.3.1. Анализ структурных превращений при отжиге многослойных материалов, полученных сваркой взрывом разнородных сталей.

4.3.2. Анализ структурных превращений при закалке многослойных материалов, полученных сваркой взрывом разнородных сталей.

4.4. Выводы.

5. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИЛОВ СО СТРУКТУРОЙ, СФОРМИРОВАННОЙ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ ВЗРЫВОМ.

5.1.Прочностные свойства слоистых материалов, сваренных взрывом.

5.1.1. Фрактографические исследования статически разрушенных многослойных материалов «сталь 12Х18Н10Т

- сталь 20» и «сталь 12Х18Н10Т - сталь 5ХВ2С».

5.2. Ударная вязкость слоистых материалов, сформированных в процессе сварки взрывом тонколистовых заготовок из разнородных сталей.

5.2.1. Фрактографические исследования динамически разрушенных многослойных пакетов «сталь 12Х18Н10Т -сталь 20».

5.2.2. Фрактографические исследования динамически разрушенных многослойных материалов «сталь 12Х18Н10Т

- сталь 5ХВ2С».

5.3. Циклическая трещиностойкость многослойных материалов, полученных сваркой взрывом тонколистовых заготовок из разнородных сталей.

5.4. Динамическое нагружение многослойного металлического композиционного материала с высокопрочным индентором.\.

5.5. Выводы.

6. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

6.1. Преимущества слоистых материалов, полученных по технологии сварки взрывом пластин из разнородных сталей.

6.2. Рекомендации по практической реализации технологии сварки взрывом многослойных композиций из разнородных сталей.

6.3. Применение результатов проведенных исследований в учебном процессе.

6.4. Представление результатов экспериментальных исследований на промышленных выставках.

6.5. Выводы.

Поведение большинства деталей машин и элементов конструкций ответственного назначения в тяжелых условиях внешнего нагружения характеризуется показателями прочности и трещиностойкости. Во многих случаях при реализации процессов обработки материалов обязательным считается обеспечение требуемого уровня обоих показателей. Однако дислокационные механизмы, способствующие росту прочностных свойств, как правило, приводят к снижению показателей трещиностойкости материалов. Поэтому успешно решить отмеченную проблему удается не всегда. В соответствии с дислокационной теорией прочности наиболее благоприятными являются механизмы, основанные на измельчении зерен и формировании субструктурных построений.

Уменьшение размера зерна - известный и широко используемый способ изменения механических свойств металлов и сплавов. В связи с этим в последние годы усилия специалистов направлены на разработку технологических процессов получения субмикрокристаллической и нанокристаллической структуры. Существенное развитие получили методы интенсивной пластической деформации материалов в холодном состоянии, обеспечивающие измельчение микроструктуры вплоть до наноразмерной (< 100 нм). Процесс механического измельчения зерен реализуется в технологии равноканального углового прессования, деформировании по схеме кручения под давлением и многоосном прессовании. Технологические процессы, основанные на интенсивной пластической деформации, обладают рядом недостатков. В большинстве случаев при их реализации происходит снижение пластичности, ударной вязкости и трещиностойкости материалов. Малая производительность процессов является вторым фактором, ограничивающим применение методов интенсивной пластической деформации материалов в холодном состоянии.

Структура, формируемая в горячем состоянии при развитии рекристалли-зационных процессов, благоприятно отражается на показателях механических свойств материалов. Учитывая это обстоятельство, наиболее рациональным представляется измельчение структуры материалов при реализации технологических процессов, связанных с горячей деформацией. Проблема заключается в получении во всем объеме массивной деформируемой в горячем состоянии заготовки однородной структуры с размером зерна менее 1 мкм. Исследования, выполненные в последние годы, показали, что эффективным решением отмеченной проблемы является импульсная пластическая деформация, имеющая место при сварке металлических материалов взрывом. Особенностями, характерными для этого технологического процесса, являются его кратковременность и высокие степени пластической деформации. Материал находится в горячем состоянии время, достаточное для проявления первичной рекристаллизации и в то же время не достаточное для заметного проявления собирательной рекристаллизации.

Благодаря особенностям процесса сварки взрывом, обеспечивающим качественное соединение разнородных материалов, возможно получение комбинированных многослойных материалов. Применение такого рода материалов с улучшенными прочностными характеристиками лежит в основе снижения металлоемкости деталей машин и элементов конструкций, повышения эффективности и надежности их эксплуатации. Научные исследования в этом направлении проводятся в течение многих лет. В результате были решены важные технологические проблемы, связанные с получением слоистых композитов, выявлены рациональные пути улучшения их механических свойств. В то же время многие аспекты анализируемой проблемы, связанные с формированием эффективной структуры слоистых материалов, сваренных взрывом, в том числе влияние термической обработки на поведение многослойных слоистых композиций в условиях внешнего нагружения в специальной литературе отражено в недостаточной степени. Это обстоятельство является одной из причин, объясняющих ограниченность использования многослойных сталей, сваренных взрывом, в качестве материалов конструкционного назначения.

Изучение закономерностей формирования структуры многослойных материалов позволит эффективно управлять комплексом важнейших механических свойств этих композитов и повышать уровень их конструктивной прочности.

Представленная работа ориентирована на получение многослойных материалов, обладающих повышенным комплексом механических свойств, в первую очередь показателей прочности и трещиностойкости. В качестве технологии, позволяющей получать слоистые композиционные материалы, выбран процесс сварки взрывом. Исходными материалами служили стали, существенно различающиеся по химическому составу, структуре и механическим свойствам.

При постановке цели диссертационной работы и формулировании задач исследования предполагалось, что благодаря использованию энергии взрыва разнородные составляющие композитов будут прочно соединены друг с другом, а за счет чередования прочных и пластичных слоев полученная композиция будет обладать высоким комплексом механических свойств.

Несмотря на широкий комплекс проведенных исследований, экспериментальных данных, характеризующих структурные особенности слоистых композиций, недостаточно. В представленной работе изучалось влияние сварки взрывом, а также последующей термической обработки многослойных пакетов на структуру сварных швов и околошовных зон материалов. Для определения таких показателей качества многослойных композиций как прочностные свойства, пластичность, ударная вязкость и трещиностойкость использовалось современное испытательное оборудование, характеризующееся высокой точностью измерений.

Таким образом, при выполнении диссертационной работы были одновременно реализованы два подхода к проблеме повышения комплекса механических свойств сталей, основанные на формировании многочисленных границ раздела (при сварке взрывом тонколистовых стальных заготовок из разнородных сталей) и последующей термической обработке многослойных пакетов.

Научная новизна

I/

1. Показано, что характер разрушения многослойных металлических материалов «сталь 20 - сталь 12Х18Н10Т» и «сталь 5ХВ2С - сталь 12Х18Н10Т», полученных по технологии сварки взрывом, в значительной степени определяется наличием множества межслойных границ, оказывающих тормозящее влияние на распространяющиеся трещины. Благоприятное влияние околошовных зон обусловлено субмикрокристаллической структурой, образующейся при динамическом взаимодействии стальных пластин, а также структурой, сформированной в процессе термической обработки многослойных пакетов при развитии диффузионных и рекристаллизационных процессов. Пластические свойства высоковязкой в исходном состоянии хромоникелевой стали 12Х18Н10Т, находящейся в пределах многослойного пакета, снижаются. Проявления эффекта торможения усталостной трещины слоями из стали 12Х18Н10Т не зафиксировано.

2. При сварке взрывом разнородных сталей формируется околошовная зона шириной ~ 200 мкм с проходящей внутри нее явно выраженной границей раздела. Переходная граница между материалами проявляется в пределах од-ного-двух слоев зерен и субзерен. Строение околошовных зон, находящихся по разные стороны от границ раздела, соответствует разным стадиям развития процессов деформационного упрочнения и термического разупрочнения соединяемых сваркой взрывом сталей, которые в свою очередь определяются их химическим составом.

3. Показано, что амплитуда волн сварных швов, сформированных по технологии сварки взрывом, оказывает неоднозначное влияние на характер разрушения многослойных материалов. С одной стороны рост амплитуды благоприятно отражается на изменении траектории продвижения трещины, что приводит к росту энергоемкости процесса разрушения. С другой стороны, увеличение амплитуды сопровождается уменьшением минимального поперечного сечения пластины вплоть до ее полного разрушения. При реализации процесса динамического взаимодействия разнородных сталей обнаружен не описанный ранее эффект деления волнами большой амплитуды внутренних пластин многослойного пакета на отдельные, не связанные друг с другом фрагменты.

4. В процессе многослойной сварки взрывом сталей 5ХВ2С и 12Х18Н10Т в хромоникелевой стали реализуется механизм локализации пластической деформации, результатом которого является сдвиг вершин гребней инструментальной стали вдоль вектора скорости точки контакта соединяемых пластин. Величина сдвига достигает периода волны сварного шва. Установлено, что участками инициирования полос локализованной пластической деформации являются вихревые зоны, материал которых находился в расплавленном состоянии.

5. При сварке взрывом сталей 20 и 12Х18Н10Т на безвихревых участках волнообразных границ по разные стороны от поверхности соединения заготовок формируется структура различного типа. Для хромоникелевой аустенитной стали характерно образование слоя сильнодеформированных, не претерпевших рекристаллизации зерен с повышенной плотностью дислокаций, построений ячеистого и субзеренного типа. Несмотря на кратковременность теплового воздействия в поверхностном слое стали 20 развиваются рекристаллизационные процессы. Зерна минимального размера (менее 0,5 мкм) располагаются на безвихревых участках сварных швов в слое шириной ~ 10.15 мкм вдоль поверхности сопряжения заготовок.

Практическая значимость и реализация результатов работы

1. Полученные при выполнении работы многослойные материалы обладают повышенным комплексом прочностных свойств и усталостной трещино-стойкости. При соединении сваркой взрывом пластин из сталей 20 и 12Х18Н10Т предел прочности композиции достигает 760 МПа, что в 2,4 раза выше по сравнению с исходной сталью 20 и в 1,5 раза выше по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести при этом увеличился в 2,1 раза по сравнению с исходной сталью 20 и в 1,1 раза по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Предел прочности многослойной композиции «сталь 12Х18Н10Т - сталь 5ХВ2С» возрос в 1,7 раза по сравнению с отожженной сталью 5ХВ2С и в 2,3 раза по сравнению с исходной сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести композита возрос в 2,6 раза по сравнению со сталью 5ХВ2С и в 5,1 раза по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Ударная вязкость многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом разнородных по химическому составу сталей, занимает промежуточное значение между показателями ударной вязкости составляющих их материалов.

2. Результаты проведенных исследований используются в учебном процессе в Новосибирском государственном техническом университете при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Материаловедение и технология новых материалов».

3. Материалы, полученные при выполнении работы, отмечены серебряной медалью специализированной международной промышленной выставки «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Металлургия - 2011» (1ТЕ Сибирская ярмарка, 2011 г.) и большой золотой медалью выставки «Исследования, инновации и технологии», г. Касабланка (Марокко, 2011 г.).

Достоверность результатов

Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается сочетанием физического и математического моделирования процессов, развивающихся при сварке взрывом, применением современного аналитического оборудования, статистических методов оценки погрешности измерений, использованием взаимодополняющих методов изучения структуры и механических свойств материалов и соответствием полученных результатов современным представлениям о процессах, происходящих при сварке стальных заготовок.

Личный вклад автора состоит в формулировании задач, проведении теоретических и экспериментальных исследований, обобщении полученных результатов, сопоставлении полученных результатов с литературными данными и формулировании выводов.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов, г. Томск, 2011 г.; на международной конференции «XII Харитоновские тематические научные чтения», г. Саров, 2011 г.; шестом международном форуме по стратегическим технологиям (1ТО8Т)», Китай, г. Харбин, 2011 г.; на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе», Новосибирск, 2010, 2011, 2012 гг.; на Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации.», г. Новосибирск, 2011 г.; на Всероссийской научно-технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона.», г. Новосибирск, 2011 г.

Публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных научных работ, из них: 4 статьи в рецензированных научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в международном журнале, 5 - в сборниках трудов Международных и Всероссийских научно-технических конференций.

Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, основных результатов и выводов, приложения. Работа изложена на 221 странице основного текста, включая 112 рисунков, 13 таблиц, библиографический список из 217 наименований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Комбинирование различных по химическому составу и механическим свойствам сталей является рациональным подходом к проблеме разработки новых многослойных материалов. Соединяя методом сварки взрывом стали различного типа, можно эффективно управлять показателями прочности, надежности и долговечности металлических материалов и формировать композиции, предназначенные для эксплуатации в различных условиях внешнего нагруже-ния.

2. Процессы, протекающие в зоне, прилегающей к точке соударения двух соединяемых взрывом стальных пластин, были численно исследованы при помощи программного комплекса ANS YS AUTODYN 11.0. Глубина слоя, подвергнутого температурному и деформационному воздействию, в неподвижных пластинах из низкоуглеродистой и инструментальной сталей значительно выше, чем в метаемой пластине из аустенитной хромоникелевой стали. Максимальная температура достигает 2600 К, скорость деформации достигает максимального значения на поверхности соединяемых пластин и достигает 115 мкс"1. Ширина области, в которой возможны рекристаллизационные процессы в углеродистой стали не превышает 30 мкм.

3. Высокий исходный уровень пластичности, ударной вязкости и трещи-ностойкости стали не гарантирует проявление этих качеств в сваренных взрывом многослойных композициях. В результате динамического взаимодействия пластин из сталей 20 и 12Х18Н10Т микротвердость углеродистой стали возрастает на 93 % (с 1100 МПа до 2120 МПа), а хромоникелевой стали на 135 % (с 2120 до 5000 МПа). При формировании композиции «сталь 5ХВ2С - сталь 12Х18Н10Т» микротвердость инструментальной стали возрастает на 32 % (с 2200 МПа до 2900 МПа). Интенсивность упрочнения хромоникелевой стали в обоих случаях одинакова. Результатом деформационного упрочнения хромоникелевой аустенитной стали является существенное снижение ею релаксационных свойств. Вязкая в исходном состоянии сталь 12Х18Н10Т, находясь в сварных многослойных пакетах, при усталостных испытаниях разрушается с выкрашиванием микрообъемов вдоль берегов распространяющейся трещины. Проявления эффекта торможения усталостной трещины слоями из стали 12Х18Н10Т не зафиксировано.

4. При соединении сваркой взрывом пластин из сталей 20 и 12Х18Н10Т предел прочности композиции достигает 760 МПа, что в 2,4 раза выше по сравнению с исходной сталью 20 и в 1,5 раза выше по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести при этом увеличился в 2,1 и 1,1 раза соответственно. Предел прочности многослойной композиции «сталь 12Х18Н10Т -сталь 5ХВ2С» возрос в 1,7 раза по сравнению с отожженной сталью 5ХВ2С и в 2,3 раза по сравнению с исходной сталью 12Х18Н10Т. Предел текучести композита возрос в 2,6 раза по сравнению со сталью 5ХВ2С и в 5,1 раза по сравнению со сталью 12Х18Н10Т. Увеличение прочностных свойств сталей в многослойных композициях обусловлено процессами деформационного упрочнения, измельчением зеренных и субзеренных построений в зонах сварных швов, возрастанием плотности дислокаций, образованием двойников деформационного происхождения, формированием локальных зон с закаленной структурой.

5. Границы раздела сложной формы, возникающие при сварке взрывом тонколистовых заготовок, благоприятно отражаются на уровне усталостной трещиностойкости и ударной вязкости многослойных материалов из разнородных сталей. Пересечение трещиной границ сварных швов сопровождается снижением скорости их развития, что отражается на кинетических диаграммах усталостного разрушения в виде характерных провалов. Кроме границ раздела положительное влияние на усталостную трещиностойкость оказывают участки рекристаллизованной структуры и образующиеся в процессе термической обработки ферритные участки.

6. При сварке взрывом сталей 20 и 12Х18Н10Т по разные стороны от поверхности соединения заготовок формируется структура различного типа. Переходная граница между материалами проявляется в пределах одного-двух слоев зерен и субзерен. Строение околошовных зон в этих сталях соответствует разным стадиям развития деформационного упрочнения и термического разупрочнения. Для хромоникелевой аустенитной стали характерно образование слоя сильнодеформированных, не претерпевших рекристаллизации зерен. Температурно-временные условия процесса деформации обеспечивают сохранение в этих зернах повышенной плотности дислокаций, формирование границ ячеистого и субзеренного типа. Несмотря на кратковременность теплового воздействия в поверхностном слое стали 20 развиваются рекристаллизационные процессы. Наибольший размер рекристаллизованных ферритных зерен (3 мкм) наблюдается вблизи вихревых построений, что обусловлено максимальной температурой нагрева материала. Зерна минимального размера (менее 0,5 мкм) располагаются на безвихревых участках сварных швов в слое шириной ~ 10. 15 мкм вдоль поверхности сопряжения заготовок.

7. В процессе термической обработки многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом заготовок из разнородных сталей, формируется явно выраженная градиентная структура, характеризующаяся наличием нескольких прослоек с различным строением. Ускоренному их формированию способствует неравновесное строение околошовных зон шириной ~ 100 мкм, обусловленное интенсивной пластической деформацией динамически взаимодействующих заготовок. Ширина формируемых в результате диффузии прослоек различна вдоль профиля волны сварного шва, что обусловлено различной степенью пластической деформации. Фактором, характерным для процесса сварки взрывом и способствующим интенсификации диффузии в пределах пластически деформированной околошовной зоны, является увеличение поверхности сопряжения пластин за счет формирования швов волнообразной формы. Повышение амплитуды волн сварных швов представляет собой один из путей ускорения диффузионных процессов при дополнительном нагреве слоистых композитов из разнородных материалов.

8. Амплитуда волн сварных швов, сформированных по технологии сварки взрывом, оказывает неоднозначное влияние на характер разрушения многослойных материалов. С одной стороны рост амплитуды благоприятно отражается на изменении траектории продвижения трещины, что приводит к росту энергоемкости процесса разрушения. С другой стороны, увеличение амплитуды волн сопровождается уменьшением минимального поперечного сечения пластины вплоть до ее полного разрушения. При реализации процесса динамического взаимодействия разнородных сталей обнаружен не описанный ранее эффект деления волнами большой амплитуды внутренних пластин многослойного пакета на отдельные, не связанные друг с другом фрагменты.

9. В процессе многослойной сварки взрывом сталей 5ХВ2С и 12Х18Н10Т в аустенитной стали проявляется механизм локализации пластической деформации, результатом которого является сдвиг вершин гребней инструментальной стали вдоль вектора скорости точки контакта соединяемых пластин. Величина сдвига достигает периода волны сварного шва. Участками инициирования полос локализованной пластической деформации являются вихревые зоны, материал которых находился в расплавленном состоянии. Результаты проведенных исследований используются в курсах «Материаловедение» и «Порошковая металлургия и композиционные материалы» при реализации учебного процесса по направлению «Материаловедение и технология новых материалов» в Новосибирском государственном техническом университете. Материалы, полученные при выполнении диссертационной работы, отмечены серебряной медалью специализированной международной промышленной выставки «Машиностроение. Металлообработка. Сварка. Металлургия - 2011» (1ТЕ Сибирская ярмарка, 2011 г.) и большой золотой медалью выставки «Исследования, инновации и технологии», г. Касабланка (Марокко, 2011 г.).

1. Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов. М. : Металлургия, 1977. 431 с.

2. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. М. : Металлургия, 1986. 480 с.

3. Тушинский Л. И. Теория и технология упрочнения металлических материалов. Новосибирск : Наука, 1990. 306 с.

4. Тушинский Л. И. Структурная теория конструктивной прочности материалов : монография. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2004. 400 с.

5. Влияние времени от конца деформации до закалки на структуру и свойства стали / К. Ф. Стародубов, Ю. 3. Борковский, Ю. П. Гуль и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1963. № 4, С. 48-50.

6. Термическое упрочнение проката / К. Ф. Стародубов, И. Г. Узлов, В. Я. Савенков, С. Н. Поляков, Ю. 3. Борковский, В. В. Калмыков ; под ред. К. Ф. Стародубова. М. : Металлургия, 1970. 368 с.

7. Большаков В. И., Стародубов К. Ф., Тылкин М. А. Термическая обработка строительной стали повышенной прочности. М. : Металлургия, 1977. 200 с.

8. Бабич В. К., Узлов И. Г. Теоретические и технологические основы термического упрочнения массовых видов проката в потоке станов // Сталь. 1967. № 12. С. 73-78.

9. Бернштейн М. Л., Займовский В. А., Капуткина Л. М. Термомеханическая обработка стали. М. : Металлургия, 1983. 480 с.

10. Тихомирова Л. Б., Каллойда Ю. В., Тушинский Л. И. Упрочнение углеродистой эвтектоидной стали способом ВТМДИО // Структура и конструктивная прочность стали : сб. науч. тр. Новосибирск : НЭТИ, 1974. С. 110-114.

11. Оценка вязкости разрушения стали, упрочненной ТМО / А. П. Артемьев, Л. Б. Тихомирова, Л. И. Тушинский, Н. И. Свинцов // Структура и конструктивная прочность стали : сб. науч. тр. Новосибирск : НЭТИ, 1974. С. 8597.

12. Повышение конструктивной прочности стали 09Г2С с ферритно-мартенситной структурой / JI. И. Тушинский, JI. Б. Тихомирова, В. А. Ананин, Е. Н. Миронов // Материаловедение и термическая обработка металлов. 1988. № 9. С. 11-16.

13. Теребило Г. И., Тихомирова JI. Е. Влияние параметров ВТМИЗО на структуру нижнего бейнита // Субструктура и конструктивная прочность стали : сб. науч. тр. Новосибирск : НЭТИ, 1976. С. 55-62.

14. Zhu Y. Т., Lowe Т. С., Langdon Т. G. Performance and applications of nanostructured materials produced by severe plastic deformation II Scripta Materi-alia. 2004. Vol. 51, iss. 8. P. 825-830.

15. Gleiter H. Nanocrystalline materials II Progress in Materials Science. 1989. Vol. 33, № 4. P. 223-315.

16. Synthesis, structure and properties of electroplated nanocrystalline materials / U. Erb, A. M. El-Sherik, G. Palumbo, К. T. Aust II Nanostructured Materials. 1993. Vol. 2, iss. 4. P. 383-390.

17. Valiev R. Z., Islamgaliev R. K., Alexandrov I. V. Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation II Progress in Materials Science. 2000. Vol. 45, iss. 2. P. 103-190.

18. Producing bulk ultrafine-grained materials by severe plastic deformation / R. Z. Valiev, Y. Estrin, Z. Horita, T. G. Langdon, M. J. Zehetbauer, Y. T. Zhu II Journal of the Minerals Metals & Materials Society (JOM). 2006. Vol. 58, iss. 4. P. 33-39.

19. Valiev R. Z., Langdon T. G. Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement II Progress in Materials Science. 2006. Vol. 51, iss. l.P. 881-981.

20. Valiev R. Z., Islamgaliev R. K., Alexandrov I. V. Bulk nanostructured materials from severe plastic deformation II Progress in Materials Science. 2000. Vol. 45, iss. 2. P. 103-190.

21. Nanomaterials by severe plastic deformation : proc. of the conf «Nano-materials by severe plastic deformation NANOSPD2», Austria, Vienna, 9-13 Dec. 2002 / eds.: M. J. Zehetbauer, R. Z. Valiev. Weinheim : Wiley-VCH, 2004. 875 p.

22. Nanomaterials by severe plastic deformation / ed. by Z. Horita. Switzerland : Trans. Tech. Publ, 2005. 1030 p.

23. Meyers M. A., Mishra A., Benson D. J. Mechanical properties of nano-crystalline materials II Progress in Materials Science. 2000. Vol. 51, iss. 4. P. 427566.

24. Горелик С. С., Добаткин С. В., Каиуткина JI. М. Рекристаллизация металлов и сплавов. М. : МИСИС, 2005. 432 с.

25. Valiev R. Z, Langdon Т. G. Developments in the use of ECAP processing for grain refinement II Reviews on Advanced Materials Science. 2006. Vol. 13, № 1. P. 15-26.

26. Langdon T. G. The characteristics of grain refinement in materials processed by severe plastic deformation II Reviews on Advanced Materials Science. 2006. Vol. 13, № 1 .P. 6-14.

27. Valiev R. Z., Langdon T. G. Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement II Progress in Materials Science. 2006. Vol. 51, iss. 7. P. 881-981.

28. Zhilyaev A. P., Langdon T. G. Using high-pressure torsion for metal processing: Fundamentals and applications II Progress in Materials Science. 2008. Vol. 53, iss. 6. P. 893-979.

29. The influence of pressing speed on microstructural development in equal-channel angular pressing / P. B. Berbon, M. Furukava, Z. Horita, M. Nemoto. T. G. Langdon II Metallurgical and Materials Transactions. A. 1999. Vol. 30, № 8. P. 1989-1997.

30. Segal V. M. Materials processing by simple shear // Materials Science and Engineering. A. 1995. Vol. 197, iss. 2. P. 157-164.

31. Superplasticity of SiCwll015 composites processed by rotary-die equal-channel angular pressing / Y. Nishida, H. Arima, J. C. Kim, T. Ando II Journal of the Japan Institute of Metals. 2000. Vol. 64, № 12. P. 1224-1229.

32. Development of the ECAP with a rotary die and its application to AC4C aluminum alloy / Y. Nishida, H. Arima, J. C. Kim, T. Ando II Journal of Japan Institute of Light Metals. 2000. Vol. 64, № 12. P. 655-659.

33. Rotary-die equal-channel angular pressing of an Al 7 mass% Si - 0.35 mass% Mg alloy / Y. Nishida, H. Arima, J. C. Kim, T. Ando II Scripta Materialia. 2001. Vol. 45, iss. 3. P. 261-266.

34. Microstructure of Al-Si-Mg alloy processed by rotary-die equal-channel angular pressing / J. C. Kim, Y. Nishida, H. Arima, T. Ando 11 Materials Letters. 2003. Vol. 57, iss. 11. P. 1689-1695.

35. Characteristics of plastic deformation by rotary-die equal-channel angular pressing / A. Ma, Y. Nishida, K. Suzuki, I. Shigematsu, N. Saito II Scripta Materi-alia. 2005. Vol. 52, iss. 6. P. 433-437.

36. Commercial purity titanium processed by rotary-die equal-channel angular pressing method / A. Watazul, I. Shigematsu, A. Ma, K. Suzukil, T. Imail, N. Saito II Materials Transactions. 2005. Vol. 46, № 9. P. 2098-2101.

37. Characteristics of plastic deformation by rotary-die equal-channel angular pressing / A. Ma, Y. Nishida, K. Suzuki, I. Shigematsu, N. Saito II Scripta Materi-alia. 2005. Vol. 52, iss. 6. P. 433-437.

38. Development of a multi-pass facility for equal-channel angular pressing to high total strains / K. Nakashima, Z. Horita, M. Nemoto, T. G. Langdon II Materials Science and Engineering. A. 2000. Vol. 281, iss. 1-2. P. 82-87.

39. Controlling the textures of the metal strips via the continuous confined strip shearing (C2S2) process / J.-C. Lee, H.-K. Seok, J.-H. Han, Y.-H. Chung II Materials Research Bulletin. 2001. Vol. 36, iss. 5. P. 997-1004.

40. Structural evolution of a strip-cast al alloy sheet processed by continuous equal-channel angular pressing / J. C. Lee, H. K. Seok, J. Y. Suh, J. H. Han,

41. Y. H. Chung II Metallurgical and Materials Transactions. A. 2002. Vol. 33, № 3. P. 665-673.

42. Effect of precipitates on microstructural evolution of 7050 Al alloy sheet during equal channel angular rolling / C. Y. Nam, J. H. Han, Y. H. Chung, M. C. Shin II Materials Science and Engineering. A. 2003. Vol. 347, iss. 1-2. P. 253-257.

43. Lee J. C., Suh J. Y., Ahn J. P. Work-softening behavior of the ultrafine-grained Al alloy processed by high-strain-rate, dissimilar-channel angular pressing II Metallurgical and Materials Transactions. A. 2003. Vol. 34, № 3. P. 625-632.

44. Effect of deformation histories on texture evolution during equal- and dissimilar-channel angular pressing / J. Y. Suh, J. H. Han, K. H. Oh, J. C. Lee II Scripta Materialia. 2003. Vol. 49, iss. 2. P. 185-190.

45. Park J. W., Kim J. W, Chung Y. H. Grain refinement of steel plate by continuous equal-channel angular process II Scripta Materialia. 2004. Vol. 51, iss. 2. P. 181-184.

46. Controlling the textures of the metal strips via the continuous confined strip shearing (C2S2) process / J.-C. Lee, H.-K. Seok, J.-H. Han, Y.-H. Chung II Materials Research Bulletin. 2001. Vol. 36, iss. 5. P. 997-1004.

47. Effect of deformation histories on texture evolution during equal- and dissimilar-channel angular pressing / J. Y. Suh, J. H. Han, K. H. Oh, J. C. Lee II Scripta Materialia. 2003. Vol. 49, iss. 2. P. 185-190.

48. Lee J. C., Suh J. Y., Ahn J. P. Work-softening behavior of the ultrafine-grained Al alloy processed by high-strain-rate, dissimilar-channel angular pressing II Metallurgical and Materials Transactions. A. 2003. Vol. 34, № 3. P. 625-632.

49. Structural evolution of a strip-cast al alloy sheet processed by continuous equal-channel angular pressing / J. C. Lee, H. K. Seok, J. Y. Suh, J. H. Han, Y. H. Chung II Metallurgical and Materials Transactions. A. 2002. Vol. 33, № 3. P. 665-673.

50. Effect of precipitates on microstructural evolution of 7050 Al alloy sheet during equal-channel angular rolling / C. Y. Nam, J. H. Han, Y. H. Chung, M. C. Shin II Materials Science and Engineering. A. 2003. Vol. 341, iss. 1-2. P. 253257.

51. Park J. W., Kim J. W., Chung Y. H. Grain refinement of steel plate by continuous equal-channel angular process II Scripta Materialia. 2004. Vol. 51, iss. 2. P. 181-184.

52. Лысак В. И., Кузьмин С. В. Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005. С. 486-501.

53. Король В. К., Гильденгорн М. С. Основы технологии производства многослойных металлов. М. : Металлургия, 1970. 236 с.

54. Астров Е. И. Плакированные многослойные материалы. М. : Металлургия, 1965. 239 с.

55. Голованенко С. А. Сварка прокаткой биметаллов. М. : Металлургия, 1977. 158 с.

56. Седых В. С., Казак Н. Н. Сварка взрывом и свойства сварных соединений. М. : Машиностроение, 1971. С. 71.

57. Деформация металлов взрывом / А. В. Крупин, В. Я. Соловьев, Н. И. Штефтель, А. Г. Кобелев. М.: Металлургия, 1975. 416 с.

58. Производство металлических слоистых композиционных материалов А. Г. Кобелев, В. И. Лысак, В. Н. Чернышев и др.. М. : Интермет Инжиниринг, 2002. 496 с.

59. Каракозов Э. С. Сварка металлов давлением. М. : Машиностроение, 1986. 275 с.

60. Красулин Ю. Л., Шоршоров M. X. О механизме образования соединения в твердом состоянии // Физика и химия обработки материалов. 1967. № 1. С. 82-89.

61. Никитин В. П., Быков А. А., Зайцев В. В. Влияние химического состава на схватывание в биметаллах // Качественные стали и сплавы : науч. тр. МЧМ СССР. М. : Металлургия, 1977. № 2. С. 103-105.

62. Лысак В. И., Кузьмин С. В. Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005.С. 10.

63. Bataroev D. К., Deribas A. A., Mogilevskii M. A. Character of wave formation in zinc crystals for an oblique collision II Combustion, explosion and shock waves. 1978. Vol. 13, № 3. P. 365-370.

64. Захаренко И. Д. Сварка металлов взрывом / АН БССР, Витеб. отд-ние ин-та физики твердого тела и полупроводников. Минск : Навука i тэхшка, 1990. 205 с.

65. Сварка взрывом / В. С. Седых, А. А. Дерибас, Е. И. Биченков, Ю. А. Тришин // Сварочное производство. 1962. № 5. С. 3-6.

66. Лысак В. И., С. В. Кузьмин Сварка взрывом / М. : Машиностроение, 2005. С. 30.

67. ASM Handbook. Vol. 6. Welding, brazing, and soldering / eds:. K. Ferjutz, J. R. Davis. Materials Park : ASM International, 1994. P. 525. {ASM Handbook).

68. Структура и свойства сваренных взрывом композитов из разнородных сталей / Ю. П. Трыков, И. Б. Степанищев, А. Ф. Трудов, В. Н. Арисова // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. № 4. С. 31-33.

69. Трыков Ю. П., Трудов А. Ф., Степанищев И. Б. Структура и свойства сваренных взрывом соединений из углеродистых сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 12. С. 26-30.

70. Болховитинов JI. Г., Викторов С. Д. Зависимость скорости детонации от диаметра заряда // Физика горения и взрыва. 1999. Т. 35, № 4. С. 799-803.

71. Система автоматизированного проектирования слоистых композиционных материалов, узлов и технология их сварки взрывом / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин, В. А. Сапарин, В. С. Седых, Д. В. Стариков // Перспективные материалы. 1997. № 5. С. 65-67.

72. Композиционные материалы и конструкции на основе титана и его соединений / В. Н. Анциферов, Л. Д. Сиротенко, А. М. Ханов, И. В. Яковлев. Новосибирск : Изд-во ин-та гидродинамики СО РАН, 2001. 370 с.

73. Волнообразование при высокоскоростном соударении металлов / А. В. Уткин, А. Н. Дремин, А. Н. Михайлов, Ю. А. Гордополов // Физика горения и взрыва. 1980. Т. 16, № 4. С. 126-132.

74. Годунов С. К., Дерибас А. А., Козин Н. С. Волнообразование при сварке взрывом // Прикладная механика и техническая физика. 1971. № 3. С. 63-72.

75. Гордополов Ю. А., Дремин А. Н., Михайлов А. Н. Теория волн на границе раздела металлов, сваренных взрывом // Физика горения и взрыва. 1976. Т. 12, №4. С. 601-605.

76. Дерибас А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом. Новосибирск : Наука, 1972. 188 с.

77. Корнев М. В., Яковлев И. В. Модель волнообразования при сварке взрывом // Физика горения и взрыва. 1984. Т. 20, № 2. С. 87-90.

78. О моделировании процесса волнообразования при сварке взрывом / А. А. Дерибас, В. М. Кудинов, Ф. И. Матвеенков, В. В. Симонов // Физика горения и взрыва. 1968. № 1. С. 100-107.

79. Abrahamson G. R. Permanent periodic surface deformations due to a traveling jet / G. R. Abrahamson II Journal of Applied Mechanics Transactions ASME. 1961. Vol 28, № 4. P. 519-528.

80. Cowan G. R., Holtzman A. H. Flow configuration in colliding plates II Journal of Applied Physics. 1963. Vol 34, № 4. P. 928-939.

81. Hunt J. H. Wave formation in explosive welding II The Philosophical Magazine. 1968. Vol 17, № 146. P. 669-680.

82. Simulation of the process of wave formation in explosive welding / A. A. Deribas, V. M. Kudinov, F. I. Matveenkov, V. A. Simonov II Combustion, Explosion, and Shock Waves. 1968. Vol. 4, № 1. P. 59-63.

83. Влияние размера зерна на начало процесса волнообразования при сварке взрывом / М. П. Бондарь, А. А. Дерибас, В. И. Мали, В. А. Симонов // Физика горения и взрыва. 1976. № 5. С. 795-799.

84. Bahrani A. S., Black Т. J., Crossland В. The machanics of wave formation in explosive welding II Proceedings of the Royal Society, Series A. Mathematical and physical Sciences. 1967. Vol. 296, № 1445. P. 123-136.

85. Лысак В. И., С. В. Кузьмин Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005. С. 121-138.

86. Гордополов Ю. А., Дремин А. Н., Михайлов А. Н. Экспериментальное определение зависимости длины волны от угла соударения в процессесварки металлов взрывом // Физика горения и взрыва. 1976. Т. 12, № 4. С. 601-605.

87. Кузьмин С. В., Лысак В. И. Основные закономерности перехода к безволновым режимам формирования соединения при сварке взрывом // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. тр. / ВолгГТУ. Волгоград, 1991. С. 29-38.

88. Петушков В. Г., Зотов М. П., Добрушин JI. Д. Особенности пластического течения алюминия при сварке взрывом // Автоматическая сварка. 1988. № 6. С. 12-13.

89. Дерибас А. А., Захаренко И. Д. О поверхностных эффектах при косых соударениях металлических пластин // Физика горения и взрыва. 1973. Т. 9, №3. С. 409-421.

90. Годунов С. К., Дерибас А. А., Мали В. И. О влиянии вязкости материала на процесс образования струй при соударении металлических пластин // Физика горения и взрыва. 1975. Т. 11, № 1. С. 3-18.

91. Лаврентьев М. А. Кумулятивный заряд и принцип его работы // Успехи мат. наук. 1957. Т. 12, № 4. С. 41-57.

92. Explosives with Lined Cavities / G. Birkhoff,\ D. P. MacDougall, E. M. Pugh, G. Taylor II Journal of Applied Physics. 1948. Vol. 19, iss. 6. P. 563-583.

93. Jaramillov D., Inal O. T., Szecket A. Effect of base plate thickness on wave size and wave morphology in explosively welded couples II Journal of Materials Science. 1987. Vol. 22, № 9. P. 3143-3147.

94. Условия и причины возникновения в соединении трещин типа «елочка» / Б. Д. Цемахович, Л. Б. Первухин, Ю. И. Апаликов, А. С. Гельман // Сварка взрывом : тр. АНТИМ / Алт. НИИ технологии машиностроения. Барнаул, 1972. С. 21-30.

95. Плакирование стали взрывом / А. С. Гельман, А. Д. Чудновский, Б. Д. Цемахович, И. Л. Харина. М. : Машиностроение, 1978. 191 с.

96. Седых В. С. Особенности микронеоднородности сваренных взрывом соединений // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. тр. /ВолгПИ. Волгоград, 1975. С. 3-39.

97. Седых В. С., Бондарь М. П. О динамике сварки взрывом // Совещание по теории и практике холодной и ультразвуковой сварки. Рига, 1962. С. 1216.

98. Эпштейн Г. Н. Строение металлов, деформированных взрывом. М. : Металлургия, 1980. 225 с.

99. Тушинский JI. И., Батаев А. А., Тихомирова Л. Б. Структура перлита и конструктивная прочность стали. Новосибирск : ВО «Наука». Сиб. издат. фирма, 1993. С. 97.

100. Локализация пластического течения в низкоуглеродистой стали, деформированной взрывом / И. А. Батаев, А. А. Батаев, И. А. Балаганский, В. Г. Буров, Е. А. Приходько, Н. А. Морева, А. А. Руктуев // Физическая мезомеха-ника. 2011. Т 14, № 1. С. 93-99.

101. Батаев И. А. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из низкоуглеродистой стали : дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 2010. 266 с.

102. Bowden H., Kelly Р. Deformation twinning in shock-loaded pearlite II Acta Metallurgica. 1967. Vol. 15. P. 105-111.

103. Рыкалин H. H. Физические и химические проблемы соединения разнородных материалов / H. Н. Рыкалин, M. X. Шоршоров, Ю. Л. Красулин // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1965. Т. 1, № 1. С. 29-36.

104. Гуляев А. П. Металловедение. М. : Металлургия, 1977. 647 с.

105. Кудинов В. М., Коротеев А. Я. Сварка взрывом в металлургии. М. : Металлургия, 1978. 168 с.

106. Лариков JI. Н., Рябов В. Р., Фальченко В. М. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке. М. : Машиностроение, 1975. 192 с.

107. Трыков Ю. П., Шморгун В. Г. Свойства и работоспособность слоистых композитов. Волгоград : Изд-во ВолгГТУ, 1999. С. 190.

108. Биметаллические соединения / К. Е. Чарухина, С. А. Голованенко, В. А. Мастеров, Н. Ф. Казаков. М. : Металлургия, 1970. 280 с.

109. Трыков Ю. П., Шморгун В. Г. Свойства и работоспособность слоистых композитов. Волгоград : Изд-во ВолгГТУ, 1999. 512 с.

110. On the micromechanics of low temperature strength and toughness ofin-termetalliclmetallic microlaminate composites / J. Heathcote, G. R. Odette,

111. G. E. Lucas, R. G. Rowe, D. W. Shelly II ACTA Materialia. 1996. Vol. 44, iss. 11. P. • 4289-4299.

112. Bloyer D. R., Venkateswara Rao К. Т., Ritchie R. O. Resistance-curve toughening in ductile!brittle layered structures: behavior in Nb/NbsAl laminates II Materials Science and Engineering. A. 1996. Vol. 216, iss. 1-2. P. 80-90.

113. Bannister M., Ashby M. F. The deformation and fracture of constrained metal sheets II Acta Metallurgica et Materialia. 1991. Vol. 39, iss. 11. P. 2575-2582.

114. Кофман А. П., Куприна В. В. Исследование зоны соединения сталь-серебро // Металловедение и прочность материалов : сб. науч. тр. ВолгПИ. Волгоград, 1968. С. 128-135.

115. Сварка в машиностроении : справочник в 4 т. Т. 1 / под ред.

116. H. А. Ольшанского. М. : Машиностроение, 1978. 504 с.

117. Лысак В. И., С. В. Кузьмин Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005. С. 320.

118. Кривцов А. Н., Седых В. С. О роли пластической деформации металла в зоне соединения при сварке взрывом // Физика и химия обработки материалов. 1969. № 1. С. 132-141.

119. Лысак В. И., Кузьмин С. В. Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005. С. 101.

120. О механизме пластической деформации при сварке взрывом / А. Н. Кривенцов, В. С. Седых, И. П. Краснокутская и др. // Физика и химия обработки материалов. 1969. № 6. С. 99-102.

121. Седых В. С. Сварка взрывом как разновидность процесса соединения металлов в твердой фазе // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. тр. ВолгПИ. Волгоград, 1974. Вып. 1. С. 3-24.

122. Цемахович Б. Д., Гельман А. С. Исследование пластической деформации при сварке взрывом // Сварка взрывом. 1972. Вып. 7. С. 21-29.

123. Лысак В. И., Кузьмин С. В. Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005. С. 135.

124. Смирнов-Аляев А. Г., Розенберг В. М. Анализ пластического деформирования металлов методом мироструктурных измерений // Инженерный сборник. 1951. Т. 10. С. 38-49.

125. Бондарь М. П., Оголихин В. М. О пластической деформации в зоне соединения при пластической деформации в зоне соединения при плакировании взрывом // Физика горения и взрыва. 1985. Т. 21, № 2. С. 147-157.

126. Новая методика исследования пластической деформации металла в околошовной зоне свариваемых взрывом соединений / С. В. Кузьмин, В. И. Лысак, Е. А. Чугунов, А. П. Пеев // Физика и химия обработки материалов. 2000. № 2. С. 54-60.

127. Производство металлических слоистых композиционных материалов / А. Г. Кобелев, В. И. Лысак, В. Н. Чернышев и др. М. : Интермет инжиниринг, 2002. С. 3.

128. Кобелев А. Г., Потапов И. Н., Кузнецов Е. В. Технология слоистых металлов : учеб. пособие для втузов. М. : Металлургия, 1991. 249 с.

129. Слоистые металлические композиции : учеб. пособие для технол. спец. вузов. / И. Н. Потапов, В. Н. Лебедев, А. Г. Кобелев [и др.]. М. : Металлургия, 1986. 216 с.

130. Особенности технологического плакирования нержавеющей стали медью / Р. М. Ключников, А. Г. Кобелев, Е. В. Кузнецов и др. // Цветная металлургия, 1981. № 4. С. 32-34.

131. Седых В. С., Трыков Ю. П. Факторы, определяющие надежность свариваемых взрывом композиционных соединений // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. тр. Волгоград : ВПИ, 1988. С. 3-34.

132. Трыков Ю. П. , Шморгун В. Г., Гуревич Л. М. Деформация слоистых композитов : монография / ВолгГТУ. Волгоград, 2001. 242 с.

133. Махутов Н. А., Танаков А. И., Черняев А. П. Методы определения характеристик вязкости разрушения плакированных материалов // Заводская лаборатория, 1982. № 2. С. 66-72.

134. Гельман А. С., Дубков А. Н. Ударная вязкость двухслойной стали. Свойства и опыт применения стали, плакированной взрывом. М.: НИИ-ИНФОРМТЯЖМАШ, 1975. Вып. 17-75-8. С. 17-18.

135. Свойства листовой высокопрочной плакированной стали при растяжении / П. О. Пашков, A. JI. Явор, Э. А. Савченко и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1973. № 12. С. 37-40.

136. Комплексная технология изготовления с помощью сварки взрывом композиционных материалов и изделий для объектов космической техники Электронный ресурс. Режим доступа : http://welding.vstu.ru/page.php! id= 15. Загл. с экрана.

137. Лысак В. И., С. В. Кузьмин Сварка взрывом. М. : Машиностроение, 2005. С. 490.

138. Сварка взрывом. Другие методы сварки Электронный ресурс.: Специфичный метод, позволяющий получать биметаллы, сваривать трубы. Режим доступа : http://websvarka.ru/weld-73.html/. Загл. с экрана.

139. Злобин Б. С. Разработка научных основ процесса изготовления биметаллических заготовок подшипников с использованием сварки взрывом : дис. . д-ра. техн. наук : 01.02.04. Новосибирск, 2000. 277 с.

140. Технология замены патрубков в сосудах высокого давления Электронный ресурс. / Ин-т электросварки им. Е. О. Патона HAH Украины. Режим доступа : http://paton.kiev.ua/ru/razrabotki-ies/5026/5n/. Загл. с экрана.

141. Bahrani A. S., Black T. J., Crossland B. The machanics of wave formation in explosive welding II Proceedings of the Royal Society, Series A. Mathematical and physical Sciences. 1967. Vol. 296, № 1445. P. 123-136.

142. Дерибас А. А., Кудииов В. M., Матвееиков Ф. И. Влияние начальных параметров на процесс волнообразования при сварке металлов взрывом // Физика горения и взрыва. 1967. № 4. С. 561-568.

143. Сварка взрывом / А. А. Дерибас, В. М. Кудинов, Ф. И. Матвеенков, В. А. Симонов // Физика горения и взрыва. 1967. № 1. С. 111-118.

144. Хант Дж. Н. Образование волн при сварке взрывом // Механика. 1969. № 1.С. 140-150.

145. Cheng С., Tan Q. Mechanism of wave formation at the interface in explosive welding II Acta Mechanica Sinica. 1989. Vol. 5, № 2. P. 97-108.

146. Ege E. S., Inal О. Т., Zimmerly C. A. Response surface study on production of explosively-welded aluminum-titanium laminates II Journal of Materials Science. 1998. Vol. 33, № 22. P. 5327-5338.

147. Трыков Ю. П., Трудов А. Ф., Степанищев И. Б. Структура и свойства сваренных взрывом соединений из углеродистых сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 12. С. 26-30.

148. Acarer М., Gtileng В., Findik F. The influence of some factors on steel/steel bonding quality on there characteristics of explosive welded joints II Journal of Materials Science. 2004. Vol. 39, № 21. P. 6457-6466.

149. Трыков Ю. П., Степанищев И. Б., Арисова В. Н. Структура и свойства сваренных взрывом композитов из разнородных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. № 4. С. 31-33.

150. Оголихин В. М., Шемелин С. Д. Сварка взрывом тонколистовых заготовок с пакетным и рулонным расположением свариваемых элементов // Сварочное производство. 2007. № 12. С. 41-45.

151. Yan Н. Н., Qu Y. D., LiX. J. Explosive welding of multilayer amorphous ribbons II Combustion, explosion and shock waves. 2008. Vol. 44, № 4. P. 491-496.

152. Структура и свойства композита из сталей 12Х18Н10Т и 20, полученного сваркой взрывом / С. В. Гладковский, Т. А. Трунина, Е. А. Коковихин, Д. И. Вичужанин, И. А. Голубкова // Металловедение и термическая обработка металлов. 2009. № 9. С. 34-39.

153. Wronka В. Testing of explosive welding and welded joints. The microstructure of explosive welded joints and their mechanical properties II Journal of Materials Science. 2010. Vol. 45, № 13. P. 3465-3469.

154. Марочник сталей и сплавов : справочник / под ред. В. Г. Сорокина. М. : Машиностроение, 1989. С. 51.

155. Марочник сталей и сплавов : справочник / под ред. В. Г. Сорокина. М. : Машиностроение, 1989. С. 524.

156. Марочник сталей и сплавов : справочник / под ред. В. Г. Сорокина. М. : Машиностроение, 1989. С. 415.

157. ASM HandBook. Vol. 9. Metallography and microstructures / prepared under the direction of the ASM International Handbook Committee ; vol. ed. G. F. V. Voort. Materials Park : ASM International, 2004 (2008). 1184/?.

158. Фрактография и атлас фрактограмм : справ, изд. : пер. с англ. / под ред. Дж. Феллоуза. М. : Металлургия, 1982. 489 с.

159. Горелик С. С., Скаков Ю. А., Расторгуев JI. Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ : учеб. пособие для вузов. 4-е изд. доп. и перераб. М. : МИСИС, 2002. 360 с.

160. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. Введ. 1977-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1978. 55 с.

161. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. Введ. 1986-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1987. 37 с.

162. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. Введ. 1979-01-01. М. : Изд-во стандартов, 1994. 14 с.

163. РД 50-545. Методические указания. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. М. : Изд-во стандартов, 1983. 96 с.

164. Беляев В. И., Ковалевский В. Н., Чекан Г. В. Высокоскоростная деформация металлов. Минск : Наука и техника, 1976. 224 с.

165. Конон Ю. А., Первухин JI. Б., Чудновский А. Д. Особенности сварки взрывом бронз, содержащих свинец, со сталью. М. : Машиностроение, 1987. 216 с.

166. Кудинов В. М., Коротеев А. Я. Сварка взрывом в металлургии. М. : Металлургия, 1978. 168 с.

167. Плакирование стали взрывом / А. С. Гельман, А. Д. Чудновский, Б. Д. Цемахович, И. JL Харина. М. : Машиностроение, 1978. 191 с.

168. Седых В. С., Казак H. Н. Сварка взрывом и свойства сварных соединений. М. : Машиностроение, 1971. 70 с.

169. Захаренко И. Д. Сварка металлов взрывом / АН БССР, Витеб. отд-ние Ин-та физики твердого тела и полупроводников. Минск : Навука i тэхшка, 1990. 204 с.

170. Johnson G. R., Cook W. H. A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures II Proceedings of the 7 International Symposium on Ballistics. Hague, 1983. Vol. 547. P. 541-547.

171. Физика взрыва: в 2 т. / под ред. JI. П. Орленко. М. : Физматлит, 2002. Т. 2. VI, 648 с.

172. Локализация пластического течения в низкоуглеродистой стали, деформированной взрывом / И. А. Батаев, А. А. Батаев, И. А. Балаганский, В. Г. Буров, Е. А. Приходько, Н. А. Морева, А. А. Руктуев // Физическая мезомеха-ника. 2011. Т. 14. № 1. С. 93-99.

173. Ostroushko D., E. Mazancova Chosen properties of sandwich material 7z-304 stainless steel after explosive welding II Materials Engineering. 2011. Vol. 18, № 1 .P. 8-10.

174. Mechanics to obtain multi-layer materials using the explosive welding method / M. Mustafa, M. Mihaila-Andres, C.-M. Larco, I. Circiu II Technical Sciences and Applied Mathematics. 2011. Vol. 9, № 1 (18). P. 17-20.

175. Эпштейн Г. H. Рентгенографическое определение остаточных напряжений в металлах и сплавах : учеб. пособие / под ред. Я. С. Уманского. М., 1968. 43 с.

176. Китайгородский А. И. Рентгеноструктурный анализ. М. ; Л. : ГИТТЛ, 1950. 651 с.

177. Ударные волны и явления высокоскоростной деформации металлов : тр. междунар. конф., 1980 г. США. / под ред. М. А. Мейерса, Л. Е. Мурра ; пер. с англ. Л. М. Бернштейна и др. ; под ред. Г. Н. Эпштейна. М.: Металлургия, 1984. С. 121-151.

178. A microstructural investigation of adiabatic shear bands in an interstitial free steel / J. F. C. Lins, H. R. Z. Sandim, H.-J. Kestenbach, D. Raabe, K. S. Vecchio II Materials Science and Engineering. A. 2007. Vol. 457, iss. 1-2. P. 205-218.

179. Определение времени формирования соединения при сварке взрывом / В. И. Лысак, Ю. Г. Долгий, В. С. Седых, Ю. П. Трыков // Автоматическая сварка. 1987. № 8. С. 13-18.

180. Рыбин В. В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М. : Металлургия, 1986. 224 с.

181. Владимиров В. И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. 280 с.

182. Тушинский Л. И., Батаев А. А., Тихомирова Л. Б. Структура перлита и конструктивная прочность стали. Новосибирск : Наука, 1993. 280 с.

183. Долженков И. Е., Долженков И. И. Сфероидизация карбидов в стали. М. : Металлургия, 1984. 142 с.

184. Особенности образования и строения вихревых зон, формируемых при сварке взрывом углеродистых сталей / И. А. Батаев, А. А. Батаев, В. И. Мали, В. Г. Буров, Е. А. Приходько // Физика металлов и металловедение. 2012. Т. 113. № 3. С. 1-8.

185. Приходько Е. А., Алхимов А. П. Влияние закалки и отпуска на структуру и механические свойства слоистого композита «сталь 12Х18Н10Т -сталь 5ХВ2С», полученного методом сварки взрывом // Обработка металлов. 2012. № 1 (54). С. 96-99.

186. Мозберг Р. К. Материаловедение : учеб. пособие. 2-е изд., перераб. М. : Высш. шк., 1991. 448 с.

187. Материаловедение и технология металлов : учеб. для студентов вузов, обучающихся по машиностроит. спец. / Г. П. Фетисов, М. Г. Карпман, В. М. Матюнин и др.. М. : Высш. шк., 2000. 639 с.

188. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение : учеб. для втузов. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1990. 528с.

189. Материаловедение : учеб. для втузов / Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов и др. ; под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. 2-е изд., испр. и доп. М.: Машиностроение, 1986. 383 с.

190. Голованенко, С. А., Фонштейн Н. М. Двухфазные низколегированные стали. М. : Металлургия, 1986. С. 85.

191. Structure and fatigue crack resistance of multilayer materials produced by explosive welding I I. A. Bataev, A. A. Bataev, V. I. Mali, V. G. Burov,

192. E. D. Golovin, A. I. Smirnov, E. A. Prikhodko II Advanced Materials Research. 2011. Vols. 287-290. P. 110.

193. Механика разрушения и прочность материалов справочник в 4 т. Т. 1 / под. ред. В. В. Панасюка. Киев : Наукова думка., 1990. С. 208-209.

194. Шуберт Г. Подготовка металлических вторичных материалов (ресурсы, классификация, измельчение) М. : Металлургия, 1989. 359 с.