автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Исследование наследственного влияния металлургических факторов на процессы структурообразования сталей при термической обработке тяжелонагруженных деталей автомобиля

На правах рукописи УДК 621.785:621.784.6.06

Астащенко Владимир Иванович

Исследование наследственного влияния металлургических факторов на процессы структурообразования сталей при термической обработке тяжелонагруженных деталей автомобиля

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ииз159454

Ижевск-2007

003159454

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия» (ИНЭКА) на кафедре «Машины и технология литейного производства».

Научный консультант Доктор технических наук, профессор

Шибаков Владимир Георгиевич

Официальные оппоненты Академик РАЕН, доктор технических

наук, профессор ПГТУ (г Пермь) Клейнер Леонид Михайлович

Доктор физико-математических наук, с н с Физико-технического института УрО РАН (г Ижевск) Титоров Дмитрий Борисович

Доктор технических наук, профессор СамГТУ(г Самара) Муратов Владимир Сергеевич

Ведущая организация ОАО Автомобильный завод «Урал» (г Миасс)

Защита состоится « £ у> л $//я 2007г в часов на заседании диссертационного совета Д212 065 02 при Ижевском государственном техническом университете по адресу 426069 г Ижевск, Студенческая ул , д 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ижевского государственного технического университета

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим выслать по указанному адресу.

Автореферат разослан «/£» ** 2007г.

Ученый секретарь диссертационного сов§та,— д т.н, профессор

оленский И Е

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. До настоящего времени сталь остается важнейшем промышленным материалом и повышение ее свойств служит основой технического прогресса в машиностроении Перед машиностроительным производством всегда были, есть и будут стоять две основные задачи, а именно повышение технологичности стали на всем пути преобразования металла в деталь, а также достижение максимального комплекса физико-механических свойств изделиями с целью повышения их работоспособности в эксплуатации. Изготовление большинства деталей машин предусматривает применение традиционных технологий- пластическая деформация, механическая, термическая и химико-термическая обработки Однако возможности этих технологий ещё далеко не исчерпаны и имеются довольно значимые скрытые резервы и в первую очередь те, которые направлены на создание необходимой структуры стали, обеспечивающей повышение технологических и служебных свойств металлов и сплавов В формировании структурного состояния сплава участвуют не только технологические воздействия при металлопеределе в машиностроительном производстве, но и наследственность макро- и микростроения металлургического характера Поэтому управление структурообразованием стали с учетом сохранения положительной и уменьшения отрицательной наследственности химической и структурной неоднородности сплава является важной и актуальной научно-технической проблемой

Особого внимания требует создание в стальных заготовках благоприятного структурного состояния перед обработкой резанием, так как более 80% деталей в машиностроении подвергается механической обработке, а около 45% трудоемкости при их изготовлении отводится именно этой стадии технологического процесса Актуальность этой проблемы существенно возрастает в массовом и крупносерийном производстве и особенно при изготовлении деталей на автоматических линиях, где одновременно совмещаются различные виды обработки резанием

Ключевое внимание в машиностроении уделяется созданию надежных машин и механизмов Актуальность этой задачи бесспорна, так как она напрямую связана с вступлением страны в ВТО, что требует изготовления конкурентоспособной продукции, соответствующей европейским и мировым стандартам в части надежности, экологичности, удельной грузоподъемности и тд Учитывая комплектность сложных систем, подобных двигателю и автомобилю, а также многообразие применяемых металлических материалов поставленная цель достижима только в случае учета в каждой детали, входящей в изделие, наследственности строения и свойств сплава от металлургических и машиностроительных технологий Причем, создать высокие работоспособность и физико-механические свойства возможно для одних деталей за счет объемного (традиционная закалка и ТМО), а для других - поверхностного (ХТО, ППД и др) упрочнения.

В связи с тем, что сложная научно-техническая проблема наследственного влияния металлургических факторов на процессы структурообразования сталей и управления этим явлением при термической обработке машиностроительных изделий решена не полностью, тема диссертации является актуальной.

Цель работы. Исследование наследственного влияния химической и структурной неоднородности металлургического характера на процессы сгрукгурообразования цементуемых и улучшаемых сталей при термической обработке тяжелонагруженных деталей автомобиля.

Поставленная цель реализовывалась путем проведения комплексных исследований по ряду направлений, в ходе которых потребовалось решить следующие задачи:

- выявить критерии макро- и микростроения металлургического характера, наследуемые цементуемыми и улучшаемыми сталями при термической обработке деталей и, на основе анализа результатов исследования и статистических данных, установить их влияние на обрабатываемость резанием и долговечность изделий;

- исследовать влияние режимов технологических воздействий при термической обработке заготовок на процессы структурообразования и, с учётом наследственности микростроения металлургического характера, установить закономерность изменения структуры и свойств цементуемых легированных сталей в зависимости от параметров изотермического отжига,

- разработать технологические методы управления металлургической наследственностью. Разработать и обосновать унифицированную технологию изотермического отжига заготовок из цементуемых сталей с различным исходным микростроением и химическим составом для получения стабильной и заданной структуры и свойств сплава;

- разработать метод выбора рациональных температурно-скоростных параметров термомеханической обработки сталей, при которой реализуется процесс структурообразования по механизму динамической полигонизации в заданных сечениях детали,

- разработать, исследовать и внедрить новую закалочную среду с варьируемой охлаждающей способностью, позволяющей управлять структу-рообразованием стали при объемной закалке, обладающей хорошими эксплуатационными и технологическими характеристиками и обеспечивающей получение металлоизделиями из улучшаемых сталей высоких показателей механических свойств,

- разработать новые составы порошкообразных боронасыщающих смесей для поверхностного упрочнения деталей машин, обладающих высокой насыщающей способностью, технологичностью и эффективностью;

- исследовать влияние химических элементов на технологические и механические свойства стали, разработать высокотехнологичную сталь и сертифицировать стандартный химический состав стали для обеспечения

хорошей ее обрабатываемости резанием,

- исследовать причины некачественного насыщения углеродом поверхности стальных деталей при цементации, разработать и обосновать эффективные способы их упрочнения;

- исследовать влияние технологических факторов, участвующих в формировании детали, на геометрическую точность цементованных изделий и разработать маршрутную технологию изготовления изделий с минимальной и стабильной деформацией и короблением упрочняемых деталей

Объектом исследования являются процессы термической и химико-термической обработки заготовок и деталей машиностроения.

Предмет исследования. Структурообразование в сталях и технологические методы управления структурным состоянием стали с наследуемой макро- и микронеоднородностью металлургического характера.

Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на методах статистического анализа результатов исследований и информации о технологичности стали на этапе механической обработки заготовок, традиционных, усовершенствованных и специально разработанных новых методах контроля свойств материалов, таких как металлографические, дилатометрические, рентгеноструктурного и химико-спектрального анализа, электронно-микроскопические, фрактографические, теплофизические, стандартные испытания на технологичность и механические свойства и др, численных и экспериментальных методах исследования температурных полей при закалке; методах испытаний деталей в стендовых условиях и эксплуатации

Достоверность и обоснованность принятых решений в диссертационной работе подтверждается- комплексным исследованием структуры, свойств и других характеристик материалов с применением стандартных и апробированных методов контроля и испытаний,

- корректностью выбора исходных допущений и ограничений при рас-четно-экспериментапьных исследованиях и обоснованиях параметров термической обработки,

- согласованностью теоретических и экспериментальных данных, подтвержденных результатами длительного производственного опыта;

- повторяемостью результатов при разносторонних исследованиях с использованием поверенного и лицензионного оборудования

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

1 Разработана методология управления структурной и химической наследственностью металлургического характера в процессах структурообра-зования цементуемых и улучшаемых сталей, позволяющая обоснованно проводить выбор параметров термической обработки тяжелонагруженных деталей автомобиля с целью устранения негативного влияния макро- и микростроения при формировании заданной и стабильной структуры и свойств

сплава для улучшения обрабатываемости резанием и повышения долговечности машиностроительных изделий

2. Впервые на термокинетической диаграмме превращения переохлажденного аусгенита цементуемых легированных сталей выявлена зона формирования строченых структур, положение которой определяется темпера-турно-скоростными параметрами стадии принудительного охлаждения стали после аустенитизации при изотермическом отжиге. Установлено, что явлением структурной полосчатости в стали можно управлять при назначении параметров термической обработки. При скоростях охлаждения стали 8°С/мин и менее от температуры аустенитизации до температуры минимальной устойчивости аусгенита строчечность проявляется в максимальной степени и далее наследуется сталью до завершения термической обработки Устранение полосчатости достигается в случаях охлаждения стали в этом температурном интервале со скоростью более 23°С/мин и такое структурное состояние сохраняется в сплаве и после изотермического отжига изделий.

3 Выявлено, что для нейтрализации химической неоднородности в цементуемых легированных сталях по основным и сопутствующим химическим элементам и полноты диффузионных превращений при отжиге распад переохлажденного аусгенита на феррито-карбидную смесь должен проходить в интервале температур 680-600°С при последовательном ее понижении от 680°С до 600°С с изотермической выдержкой не менее двух часов через каждые 20 °С

4 Разработан номографический метод выбора температурно-скоростных (температура начала и конца деформирования, скорости деформации и охлаждения) параметров термомеханической обработки сталей, основанный на совместном рассмотрении диаграмм структурного состояния, температурно-временных условий деформирования и распада переохлажденного аустенита, при которой реализуется процесс структурообразования по механизму динамической полигонизации, что позволяет сформировать мелкодисперсную структуру в наиболее нагруженных при эксплуатации сечениях детали, повысить прочность на 12-15%, на 20-25% сопротивление хрупкому разрушению при отрицательных температурах и сохранить вязкость улучшенной стали после длительных выдержек при температуре охрупчи-вающего высокого отпуска.

5. Базируясь на закономерностях кинетики превращения улучшаемых легированных сталей и требованиях, предъявляемых к тяжелонагруженным деталям автомобиля, по идентичной и равномерной по сечению структуре установлено, что при закалке деталей сложной геометрической формы и с резкими перепадами сечений необходимо замедленное охлаждение в интервале 450-350°С с целью исключения трещинообразования, одновременного протекания мартенситного превращения в различных сечениях изделия и гарантированного достижения высоких показателей механических свойств сталей с наследуемой химической и структурной неоднородностью метал-

лургического характера Это явилось основой для создания новой закалочной среды с варьируемой охлаждающей способностью, обладающей благоприятным соотношением скоростей охлаждения в широком температурном диапазоне за счет экзо- и эндоэффектов химических реакций в интервале 600-300°С и сужения области пузырькового кипения

Практическая значимость.

1 Разработан унифицированный способ термической обработки заготовок из цементуемых легированных сталей и устройство для его реализации, учитывающий наследственность полосчатости структуры, разнозернистости, ликвационных явлений и нестабильность химического состава сталей с целью обеспечения стабильного формирования заданной структуры и свойств сплава для обрабатываемости резанием (патенты №1534067 и №1301856).

2 Для устранения негативной и сохранения положительной наследственности в стали от металлургических процессов, выявляемой в виде широкого спектра по прокаливаемости, обезуглероживания поверхности, ликвационных явлений и сернистых соединений типа РеБ и МиБ, разработаны эффективные и обоснованные способы обработки изделий, предусматривающие регламентированное охлаждение поковок после горячей штамповки (а.с. 1317942), дробеструйную обработку деталей, сертификацию сталей по минимальному содержанию серы (ТУ 14-1-5509-2005) и степени проявления лик-вационного квадрата и индивидуализацию параметров при упрочняющей обработке В результате достигается стабильность геометрических размеров цементуемых зубчатых колес, повышается в 3,5-5,5 раза усталостная прочность улучшаемых деталей и достигается удовлетворительная обрабатываемость резанием заготовок на автоматических линиях.

3. Разработана закалочная среда на основе водорастворимого полимера - оксиэтилированного алкилфенола, которая технологична, пожаробезопасна и имеет стабильные свойства при длительной эксплуатации (патент №1016377). Обладая возможностью варьирования в широких пределах охлаждающей способностью, среда позволяет управлять структурообразованием стали при закалке, обеспечивает повышение на 15-17 % усталостной прочности тяжелонагруженных деталей, а также повышает низкотемпературную надежность изделий из термоулучшаемых сталей в результате смещения на 15-20 °С порога хладноломкости к более низким температурам

4. Разработан способ газовой цементации, направленный на устранение «пятнистого» насыщения углеродом поверхности стальных изделий, обусловленного негативным наследственным влиянием металлургических и технологических факторов За счет введения небольшого количества (0,5-0,6 %) аммиака в газовую атмосферу печи обеспечивается равномерное и более интенсивное (на 10-34 %) насыщение поверхности деталей углеродом (а. с. 1266226)

5. Разработаны новые составы порошкообразных смесей для бориро-вания стальных изделий, которые обладают высокой насыщающей способно-

стью и низкой истощаемостью в процессе многократного использования за счет предотвращения окисления атомов бора (патент №1712462, а.с.№1694691 и №1625587).

Реализация результатов. Основные научные результаты и актуальные инженерно-технические задачи реализуются в производстве ОАО "КАМАЗ" и ООО «Профтермо» (г. Наб. Челны) при использовании с 1982 г синтетической закалочной среды для объемной и спрейерной закалки деталей, с 1989 г способов термической и химико-термической обработки заготовок и деталей, а также с 1988 г. на комбинате строительных материалов -боронасыщающей смеси для упрочнения деталей и пресс-оснасгки Отдельные разделы работы применяются в учебном процессе ИНЭКА при чтении курсов "Материаловедение" и "Технологические процессы в машиностроении".

На защиту выносятся:

- явления химической и структурной неоднородности металлургического характера в цементуемых легированных сталях и технологические методы управления этой наследственностью при изотермическом отжиге заготовок;

- способы термической обработки заготовок и обоснование параметров этого процесса по уменьшению и стабилизации наследственного влияния металлургических факторов на структуру и свойства изделий из цементуемых легированных сталей,

- закалочная среда на основе водорастворимого полимера, результаты комплексных исследований ее физико-химических и теплофизических свойств и технические решения по обеспечению качественной закалки тяже-лонагруженных деталей сложной геометрической формы из улучшаемых сталей,

- метод выбора параметров высокотемпературной термомеханической обработки деталей сложной геометрической формы для достижения высокопрочного состояния стали в заданных сечениях изделия;

- методика выявления дефектов на упрочненных изделиях и способы повышения качества цементованных зубчатых колес;

- новые составы боронасыщающих порошкообразных смесей,

- способы обработки изделий и технические решения по ликвидации негативного наследственного влияния обезуглероживания поверхности, стабилизации прокаливаемое™ стали, повышения обрабатываемости резанием заготовок и уменьшению и стабилизации деформации и коробления зубчатых колес.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных, всесоюзных, межвузовских и отраслевых научно-технических конгрессах, конференциях и семинарах г Волгоград (1979, 1981 гг), г Киев (1981, 1983 гг), г. Москва (1984,2007 гг), г Пенза (1982 г.), г Кременчуг (1982 г.), г. Набережные Челны (1988, 1990, 1996, 2004 гг), г. Екатеринбург

(2006 г), г. Харьков (2006,2007 гг), г Миасс (2007 г.)

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на расширенных заседаниях кафедр «Машины и технология литейного производства», «Машины и технология обработки металлов давлением», «Технология машиностроения, станки и инструмент», ИНЭКА (г Наб. Челны), совместном заседании кафедр «Производство машин и механизмов» и «Технология металлов и металловедение» ИжГТУ (г Ижевск).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 59 работ, в том числе 2 монографии, 24 научные статьи и 11 авторских свидетельств и патентов.

Личный вклад автора. В диссертации представлены результаты, полученные автором самостоятельно, а также совместно с работниками ОАО «КАМАЗ», выполнявшими научные исследования под руководством диссертанта При непосредственном участии и под его руководством проведены опытно-промышленные испытания и внедрение результатов в производство. В опубликованных статьях и монографиях вклад автора состоял в непосредственном написании и редактировании материалов, начиная от постановки задач выполнения исследований до анализа и обработки полученных результатов. Лично проведены патентные исследования, составлены заявки на изобретения и осуществлена последующая работа вплоть до получения авторских свидетельств и патентов

Автор благодарен работникам УЛИР, ДГТ и НТЦ ОАО «КАМАЗ», коллективу ИНЭКА и профессору МГТУ (МАМИ), дтн. ВМЗинченко за оказание помощи в работе над диссертацией

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и приложений Общий объем диссертационной работы 355 страниц машинописного текста, включающего Щ рисунков, 54 таблицы, 5 приложений и список использованной литературы из 208 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены объекты и методы исследований, сформулированы цель и задачи исследования, приведена краткая аннотация содержания работы, изложена научная новизна, достоверность и практическая значимость и результаты, выносимые на защиту

В первой главе приведен обзор публикаций и ранее выполненных исследований по рассмотренной тематике, выделены нерешенные задачи, определены цель и задачи исследования

Отмечено, что технологические и служебные свойства железоуглеродистых сплавов формируются на протяжении всего технологического мар-

шрута преобразования металла в деталь. Основополагающим фактором, определяющим эти свойства, является химсостав сплава и его структурное состояние - это тип микроструктуры, соотношение и свойства структурных составляющих, распределение фаз и связь между ними и т.д Немаловажную, а в некоторых случаях и определяющую роль в формировании этих свойств занимает наследственность макро- и микростроения как металлургического характера, так и приобретаемого в результате металлопередела в машиностроительном производстве Теоретическим и практическим аспектам наследственности в металлических сплавах посвящены труды Д.К. Чернова, И Бутенова, Н.Г Гиршовича, Ю.А. Нихендзи, В Д Садовского, В И. Никитина и других учёных Однако в настоящее время этому явлению уделяется недостаточное внимание.

Учитывая, что эффективность машиностроения в значительной мере определяется работоспособностью механического оборудования, то при анализе информационных источников приоритет отдан повышению обрабатываемости резанием заготовок лезвийным инструментом. Основное внимание уделено составу, структуре и свойствам обрабатываемого материала, а именно созданию заданного структурного состояния стали на этапе изготовления заготовки и сталям, микролегированным специальными химическими элементами.

Среди работ, посвященных связи микроструктуры стали с обрабатываемостью резанием, всемирно известных исследователей, таких как Н И Ташлинский, Н Е. Уолдмен, А В. Ангелов и другие, особое место занимает монография Э.И. Фельдштейна, в которой приводятся режимы термообработки и характеристики структуры, обеспечивающие наилучшую обрабатываемость. Дальнейшее развитие теории и практики термической обработки по решению указанной проблемы отражено в работах А П. Гуляева, А Д Ас-сонова, А Г Рахштадта, М.Е. Блантера, А А Шмыкова, И И Новикова, В Д Кальнера, А Т Калинина, А.К Тихонова и других ученых. В последнее время возникла острая необходимость в дополнительных исследованиях, связанных с не учитываемым многими специалистами явлением наследственного влияния макро- и микростроения металлургического характера на процесс формирования структурного состояния стали при термической обработке заготовок и деталей машин. Дополнительно вскрыта целесообразность выявления тех наследуемых критериев, которые лимитируют обрабатываемость резанием. Требует также решения и вопрос о возможности управления металлургической наследственностью в процессах структурообразования стали при термической обработке изделий

Однако разноречивость в выборе параметров изотермического отжига различными предприятиями и организациями и отсутствие данных по струк-турообразованию низкоуглеродистых легированных сталей в зависимости от температурно-временных параметров при их нагреве и охлаждении не позволяет оптимизировать и унифицировать технологию термической обработки

для получения стабильного структурного состояния у заготовок из разных марок сталей и с различным исходным микростроением

Особое внимание в автомобилестроении уделяется применению сталей повышенной обрабатываемости. Огромный вклад в их создание внесли Э Гудремон, Я Е. Гольдштейн, А Я Заславский, М Е. Мерчант и другие ученые Но, несмотря на все достижения в этой области, вопрос о минимально допустимом содержании серы в стали оставался открытым и требовал обоснований

Не менее актуальной, но сложной задачей является придание максимальных служебных свойств деталям за счет выявления и реализации скрытых резервов при объемном и поверхностном упрочнении стальных изделий

Свойства ответственных деталей машин в большинстве случаев формируются в результате объемной закалки и последующего отпуска Высокие требования предъявляются к операции закалки, главная цель которой в достижении максимальной закаливаемости и прокаливаемое™ изделий без тре-щинообразования Вопросам закалочного охлаждения и выбором охлаждающих сред посвящены работы JI.B Петраша, Э Гудремана, С.С Штейн-берга, К.З Шепеляковского, НИ Кобаско, Н.В. Зимина, B.C.Приходько, В Люты и др. Перспективным и эффективным способом достижения высоких показателей свойств стали является применение синтетических сред для объемной закалки изделий. Однако для решения задач по обеспечению качественной закалки деталей сложной геометрической формы и резкими перепадами сечений необходим особый и научно-обоснованный подход при разработке таких сред. В первую очередь обязателен учет кинетики превращения аустенита в улучшаемых сталях с различным содержанием химических элементов и условий охлаждения при объемной закалке деталей методом погружения, гарантирующих достижение равномерной закаливаемости и структуры по всему сечению изделия.

Существенное повышение показателей механических свойств достигается в результате высокотемпературной термомеханической обработки. Исследованию и теоретическому обоснованию этого процесса упрочнения посвящены многочисленные труды ученых М JI. Бернштейна, А М. Капутки-ной, О И Шаврина, В.А. Займовского, С.В Добаткина и др. В развитие этой теории и с целью реализации процесса струкгурообразования стали по механизму динамической полигонизации в наиболее нагруженных при эксплуатации сечениях детали необходима номограмма, которая учитывала бы диаграммы структурного состояния деформированного аустенита, параметры ТМО и распада переохлажденного аустенита

Обзор научных исследований в области создания надежных машин убеждает, что работоспособность деталей в эксплуатации находится в прямой зависимости от чистоты и качества поверхности и свойств упрочненного слоя В этом направлении достигнуты значительные успехи отечественных и зарубежных учёных, теоретические и практические аспекты которых отраже-

вы» научных трудах А.Г. Суслова, А.М Дальского, Э.В. Рыжова, А Н. Мин-кевича, И.С Козловского, Б Прженосил, Н.М. Рыжова, В.М. Зинченко, B.C. Сагарадзе, Л С. Ляховича, Л Г Ворошнина, Г В. Борисенок и др Приоритет современного машиностроительного производства предусматривает создание конкурентоспособной продукции в сочетании с использованием для её изготовления ресурсосберегающих и экологически чистых технологий и более эффективных материалов. Для достижения максимальной работоспособности изделий необходимо дополнительное изыскание скрытых резервов и реализация потенциальных возможностей как материала, так и технологии изготовления детали

Анализ состояния вопроса по изучаемой тематике позволил сформулировать цель и основные задачи диссертационного исследования.

Во второй главе приведены тепловые расчеты и обоснования выбора параметров термообработки заготовок и предлагаемого способа определения охлаждающей способности закалочных сред. Представлена связь между надежностью и долговечностью деталей при эксплуатации и параметрами структуры и механических свойств, формируемых на различных стадиях технологического процесса при преобразовании металла в деталь

Несомненное преимущество при термической обработке заготовок имеет изотермический отжиг, а стадии подстуживания после аустенитизации отводится главная роль в формировании структурного состояния стали Поэтому важным условием являлось установление связи между скоростью охлаждения заготовок на этой стадии со степенью проявления феррито-перлитной полосчатости, наследуемой от металлургического производства и оказывающей негативное влияние на обрабатываемость резанием Расчет скорости охлаждения садки заготовок в интервале температур 920-660°С базируется на использовании уравнений теплопроводности Фурье с дополнительным учетом тепловых эффектов, вносимых фазовыми превращениями Для одномерного потока с учетом превращений уравнение имеет вид:

ЭТ д2Т 1 dW

-— = а—--'

dt дХ2 ср 8t

где W - удельная объемная теплота, выделяемая (поглощаемая) внутренними источниками,

W=L-p-l// ,

где L — удельная теплота, р — плотность; ц/ — относительное количество новой фазы при перекристаллизации.

Решение выполнено методом сеток через систему конечно-разностных алгебраических линейных уравнений Численные расчеты выполнены на ЭВМ. На основе расчетных и экспериментальных данных на термокинетической диаграмме превращения аустенита выявлена зона формирования строчечных структур, положение которой определяется температурно-скоростны-ми параметрами стадии принудительного охлаждения стали после аустенити-

займи (рис.]). Установлено, что при скорости охлаждения 8°С/мин н менее цементуемых сталей типа ! 5ХГН2ТА и 20ХГНМТА от температуры аустени-тизации до температуры минимальной устойчивости аустенита строчсчность проявляется в максимальной степени и далее наследуется сталью до завершения термической обработки (рис. 2). Устранение полосчатости достигается в случаях охлаждения стали в этом температурном интервале со скоростью более 23°С/мин. Полученные результаты свидетельствуют о возможности управления этой наследственностью металлургичесютго характера в процессах структурообразования цементуемых сталей при изотермическом отжиге заготовок.

Рис. 1 .Терм оки неги ческая диаграмма и юна проявления строчечное™ структуры стали 20ХГВМТА

Рис. 2 Микроструктура стали после отжига {екорость охлаж-дс ни» при полетужнватш ~2°С/мип)

Основной оценочной характеристикой свойств закалочных сред является их охлаждающая способность, характеризующаяся зависимостью скорости охлаждения контрольного образца от его температуры. Используемые для этой цели сферические серебряные или медные образцы диаметром 20мм имеют несомненное преимущество. Однако при регистрации температуры в центре такого образца имеются существенные несовпадения с процессами, протекающими на его поверхности. Тепловыми расчетами с использованием уравнений Фурье и коэффициента Био показано, а затем экспериментальным путем подтверждено, что максимальная разница температур между центром и поверхностью составляет для медного образца - 178 С, а для серебряного -ИЗ °С.

С целью повышения точности определения охлаждающей способности закалочных сред и опираясь на теоретические и экспериментальные данные разработан новый способ (а. с. №1099622), в котором в качестве контрольного образца предлагается использовать медный полый цилиндр с полусферой на конце толщиной 1,5-2,0 мм, а регистрацию температуры проводить по

внутренней поверхности полусферы в точке пересечения ее с осью образца (рис. 3). Градиент температур по сечению такого образца не превышает 11°С. Уменьшение толщины полусферы приводит к переохлаждению образца на стадии пленочного кипения и тогда его охлаждение не отражает процессы, происходящие при охлаждении реальных деталей.

В последнем разделе главы представлена структурная схема связи видов разрушения изделий с параметрами структуры и механическими свойствами металла деталей, которые регламентируют их надежность и долговечность в эксплуатации. Показано, что для достижения высокой стойкости изделий выясняется причина разрушения, устанавливаются вид и место потери работоспособности и на этой основе на стадии подготовки производства разрабатывается оптимальная конструкция и технология Интегрированные

взаимоотношения конструктора и технолога являются гарантией получения охлаждающей способности не только формы, но и рационального закалочных сред сочетания требуемых свойств материала в

заданном сечении изделия В третьей главе рассмотрены вопросы формирования структуры и свойств цементуемых легированных сталей при изотермическом отжиге заготовок и наследственное участие в этих процессах химической и структурной неоднородности металлургического характера. Среди многочисленных свойств металлов, определяющих их эффективность применения в машиностроении, особое место отводится обрабатываемости резанием Для установления связи между показателями обрабатываемости и микроструктурой использовались результаты металлографического анализа и механических испытаний заготовок из стали 15ХГН2ТА и 20ХГНМТА. Исследования выполнялись на образцах, изготовленных из наиболее проблемных и информативных участков обработанных заготовок Выявлено, что основными критериями, определяющими обрабатываемость резанием стальных заготовок, являются твёрдость, микроструктура, степень проявления полосчатости, наличие неперлитных продуктов превращения и карбидов, состояния межзеренных границ и микротвёрдость структурных составляющих (рис 4). Низкая (менее 156НВ) твердость является причиной образования сплошной, плохо удаляемой (не обламывающейся) стружки, вызывает нарост материала заготовки на режущее лезвие инструмента и создаёт наклёп на обработанной поверхности.

Рис. 3. Форма и размеры образца для изучения

Рис. 4. Показатели микроструктуры стали, лн.мшнрушннс обрабатываемость резанием стальных заготовок; а - полосчатость; 6,е,г - неперлитные продукты превращения (6 - бейнит; в, г - мартенсит); А - отсутствие четких границ зерен; е - наличие карбидов; ж - микротвердвсть перлита НУ,, >350; з - микротвердость феррита Н Уф >200

*500 ж

*100

При твёрдости заготовок 207 НВ и более, а также при высокой микротвёрдости (>350НV) структурных составляющих и наличии карбидов наблюдается повышенный износ и поломка режущего инструмента. Строчечность феррито-перлитной структуры сказывается на чистоте и наклепе обработанной поверхности детали.

Комплексными исследованиями установлены закономерности структуре образован и и сталей 15ХГН2ТА и 20ХГНМТА в зависимости оттемпера-турно-времекных параметров их натр&вз и охлаждения при изотермическом отжиге. В работе изменялись температура аустенитизации от 820 до 940°С, подстужи ванне осуществлялось с разной скоростью до температур

420 - 690°С, а изотермическая выдержка проводилась при 820 - 400°С в течение двух и четырех часов

Температурно-временные параметры всех стадий изотермического отжига заготовок участвуют в формировании твердости и микротвердости структурных составляющих. Минимальная твердость и феррито-перлитная структура получены при температурах изотермы от 610°С и выше (рис 5). При температурах превращения, превышающих 620°С, в стали наряду с зернистым перлитом появляется пластинчатый, количество которого увеличивается с повышением температуры, но уменьшается его степень дисперсности При температуре изотермической выдержки 660°С количество пластинчатого перлита достигает 50-60%

т

350 зоо 250 200 150

450 500 550 600 650 700*С Температура изотермический выдержки

Рис. 5. Влияние температуры изотермической выдержки на твердость стали 15ХГН2ТА. Цифры у кривых - температура аустеиитизацин

—1

950 850 750 650 550 450 Т,С°

Рис. 6. Изменение микротвёрдости перлита (о) и феррита (•) в зависимости от температуры подстуживания (аустенитизация - 940°С, изотермическая выдержка — 600°С)

Основное влияние на микротвердость отдельных составляющих в структуре оказывает скорость охлаждения и температура, при которой завершается подстуживание стали. Минимальная микротвердость перлита, а максимальная для феррита достигаются при подстуживании стали от 940 до 600°С Изменение температуры подстуживания в сторону увеличения или уменьшения вызывает повышение разности микротвердости между этими структурными составляющими (рис. 6) При подстуживании стали до 500°С и ниже независимо от температуры аустенитизации в структуре образуется бейнит и троостит

Пониженная температура аустенитизации и более длительное время нахождения заготовок при температуре перлитного превращения являются причиной образования и выделения карбидной фазы.

Полосчатость ферритно-перлитной структуры в заготовках наследуется от металлопроката, а далее, в большей или меньшей степени, она проявляется в зависимости от технологии штамповки и термической обработки поковок. Основное влияние на полосчатость при отжиге оказывает скорость охлаждения заготовок с температуры аустенитизации, о чем указывалось ранее.

Стабильность свойств стали в значительной степени зависит от стабильности химического состава сплава. Одновременное присутствие в структуре стали перлита, феррита и микроучастков мартенсита и (или) бейнита после отжига с регламентированным временем изотермической выдержки является причиной химической микронеоднородности, наследуемой сплавом от технологий металлургического производства Статистические исследования 294 и 312 плавок сталей 20ХГНМТА и 15ХГН2ТА соответственно показали, что их состав изменяется от плавки к плавке При этом колебания по некоторым элементам составляют два и более раз (табл.1)

Таблица 1

Колебания химического состава сталей

Марка стали Величина колебания химического элемента(Кмах /Ктш), раз

С Мп Сг N1 Мо Т1 Б

20ХГНМТА 1,41 1,19 1,39 2,0 1,37 1,42 4,0 13,1

15ХГН2ТА 2,05 1,69 1,67 3,0 137 5,21 (41,2)* 2,92 3,0

*Единичный случай

При исследовании отдельно взятых плавок стали вьивлено, что концентрация химических элементов и в микрообъемах колеблется в довольно широких пределах (табл 2) Установленные факты свидетельствуют о наличии химической неоднородности в сталях и служат достаточно убедительным доказательством различной устойчивости переохлажденного аустенита для каждого макро- и микрообъема, а соответственно и присутствие после изотермического отжига в микроструктуре стали, наряду с перлитом и ферритом, неперлитных (мартенсит и бейнит) продуктов превращения

Таблица 2

Химическая микронеоднородность стали

Марка стали Микроликвация по химическим элементам, %

Сг N1 Мп

20ХГНМТА 0,69-1 21 0,79-1,07 0,81-1,14 0,24-0,37

(С=0,22%)* (0,93)* (0,87)* (0,94)* (0,28)*

15ХШ2ТА 0,78-0,92 0,86-1,67 0,79-1,01 0,27-0,41

(С=0,16%)* (0,82)* (1,48)* (0,86)* (0,32)*

*По данным химико-спектрального анализа

Кроме структурной и химической наследственности в стальных заготовках присутствует также и технологическая. В первую очередь такая наследственность исходит от стадии горячей пластической деформации Данный способ изготовления заготовок вызывает разнозернистостъ и дестабилизацию прокаливаемости стали. Так, в структуре стали 15ХГН2ТА после горячей объемной штамповки выявлены зерна от 2 до 6 баллов, а величина прокаливаемости составила от П 29,7/12 до П 33,3/12 при исходной прокаливаемости П 32/12 и величине зерна 7 балла.

Наилучшие свойства на низкоуглеродистых легированных сталях, с точки зрения обрабатываемости резанием, достигаются в случае аустенити-зации при 940°С, ускоренном подстуживании до 600-620°С и изотермической выдержке при 600-680°С

Для стабильного получения в производстве аналогичной микроструктуры и свойств стальных заготовок независимо от их формы, размеров и схемы загрузки разработано устройство и выполнена реконструкция камеры подстуживания термического агрегата, что позволяет проводить ускоренно прерывистое циклическое охлаждение поковок и обеспечивать равномерное их охлаждение до требуемой температуры Для обеспечения полноты перлитного превращения и сокращения времени изотермической выдержки разработана и обоснована эффективная и экономичная температурно-временная технология, которая учитывает и колебания химсостава стали в пределах марочного и ликвационные явления в ней. Эта технология включает в себя проведение изотермической выдержки со ступенчатым понижением температуры по зонам печи от 680 до 600°С

На основе установленных критериев по микроструктуре, тепловых расчетов и выявленных закономерностей изменения свойств и струкгурооб-разования стали с учетом наследственного влияния металлургических и технологических факторов и в зависимости от температурно-временных параметров нагрева и охлаждения при термической обработке разработана и внедрена унифицированная технология отжига изделий из цементуемых легированных сталей, обеспечивающая стабильное получение заданной структуры и свойств стальных заготовок (рис. 7).

После такой термической обработки стабильно формируется феррито-перлитная структура с четко выраженными границами зерен, отсутствуют карбиды и неперлитные продукты превращения (бейнит и мартенсит), полосчатость структуры не превышает 2 балла, твердость находится в пределах 156-207 НВ при микротвердости перлита от 196 до 350 и феррита от 143 до 210 НУ.

Учитывая увеличение объема потребления в машиностроении низкосернистых (менее 0,008% Б) конструкционных сталей, выплавляемых Ос-кольским электрометаллургическим комбинатом, в работе исследована обрабатываемость резанием заготовок из стали 20ХГНМТА с различным содержанием серы и обосновано её минимально допустимое содержание

Штамповка

1120-1160

930—950°С

<-*

Ускоренно-прерывистое очлаждение

680°С 660°С

Изотермическая выдержка

640° _ 600°

а

I »

: л

Время

Рис. 7. Схема унифицированной технологии при производстве заготовок из цементуемых легированных сталей

Установлено, что содержание серы в стали в значительной степени сказывается на стружкообразовании и на величине и характере напряженного состояния поверхностного слоя деталей (наклёпе) При точении заготовок с содержанием серы 0,012, 0,014 и 0,017% образуется стружка короткая, ломкая с цветами побежалости, а при обработке заготовки с низким содержанием серы (0,002% и 0,008%) получена спиралевидная (сливная) стружка. Низкое содержание серы в стали вызывает и наклеп поверхности (рис 8). Отсутствие наклепа наблюдается у стали, содержащей не менее 0,017% серы

Уделено внимание и дополнительному повышению обрабатываемости резанием конструкционных сталей за счет их микролегирования элементами, образующими желанные химически неустойчивые соединения. Разработана комплексно микролегированная сталь, в которую введены сера, кальций, алюминий, азот и медь

В таблице 3 приведены сравнительные результаты свойств стали 35Л стандартного и разработанного состава По всем контролируемым показате-

0,2 0,3 0,1

Расстояние от поверхности, мм

Рис 8 Влияние содержания серы в стали 20ХГНМТА на степень наклепа поверхности детали при токарной обработке заготовки

о

од

лям механических свойств и обрабатываемости разработанный состав стали, комплексно микролегированной, имеет несомненное преимущество

Таблица 3

Механические и технологические свойства стали

Сталь Механические свойства Ь, мм Н шт

<*„ От е у а« К

МПа %

Сталь 35 ГОСТ 977-88 о § ЧО ю СП 15 32 4,8 о ( т—1 19,5 110/80

Сталь 35 с микродобавками (Б, Са, А1, N2 и Си) 665-705 420-450 21-23 36,538,2 4 V© 169-180 22,023,5 70/45

Обозначения- К - циклическая вязкость разрушения (МПа м); Ь - жидкотеку-честь (мм), N - расход инструмента на 1000 машинокомплектов (токарная /фрезерная)

Результаты комплексных исследований цементуемых сталей после изотермического отжига свидетельствуют о наследственности в процессах структурообразования структурной и химической неоднородности, выражаемой в виде феррито-перлишой полосчатости, нестабильности химического состава и ликвационных явлений. Для сталей, подвергаемых обработке резанием, кроме требований по микроструктуре, особое внимание необходимо уделить содержанию серы, которое должно быть не ниже 0,010%. Для дополнительного улучшения обрабатываемости резанием рекомендуется микролегирование стали кальцием и серой, а для компенсирования негативного влияния этих элементов на механические свойства необходимо введение в сталь нитридообразующих элементов

В четвертой главе представлены комплексные исследования различных закалочных сред, включающие определения физико-химических и теплофи-зических свойств, и изучение структуры, закаливаемости, деформации, склонности к трещинообразованию и механических свойств конструкционных сталей после объемной и поверхностной закалке. Основное внимание уделено разработке новой закалочной среды с варьируемой охлаждающей способностью и необходимым сочетанием скоростей охлаждения в широком температурном диапазоне с целью получения при закалке идентичной и равномерной структуры сталей в различных сечениях детали сложной геометрической формы. В качестве водорастворимого полимера в закалочной среде использован оксиэтилированный алкилфенол (ОЭАФ)

Физико-химические и теплофизические свойства водных растворов ОЭАФ оценивали по их плотности, вязкости, охлаждающей способности, температурным интервалам стадии кипения, эвдо-экзотермическим эффектам и другим показателям.

Комплексное влияние физико-химических параметров водных растворов на свойства закалочной среды можно проследить по зависимости их охлаждающей способности. Разработанным методом (а.с.1099622) исследовалась охлаждающая способность воды, масла МЗМ-16 и водных растворов ОЭАФ с антипенными и антикоррозионными добавками. Содержание полимера в растворе изменялось от 0 до 50%.

Установлено, что повышение концентрации полимера в растворе снижает охлаждающую способность в интервале температур диффузионного превращения и достигает 80-100°С/с при 50%-ном его содержании в воде (рис 9)

В интервале температур 450-100°С исследованные водные растворы по охлаждающей способности занимают промежуточное положение между охлаждающей способностью воды и масла МЗМ-16 С увеличением содержания ОЭАФ с 5 до 50% максимум скорости охлаждения в этом интервале температур уменьшается с 400°С/с до 80°С/с, но все же превышает скорость охлаждения в масле МЗМ-16. К примеру, интенсивность охлаждения 32,5%-ого раствора в интервалах перлитного (800-650°С) превращения в 5 раз, бейшшюго (650-300°С) в 1,7 раза, мартенситного (300-100°С) в 2,5 раза выше охлаждающей способности масла.

Отличительной особенностью охлаждающей способности водных растворов исследуемого полимера по отношению к воде и маслу является наличие двух максимумов скорости охлаждения, один из которых соответствует температуре 600-650°С, другой - 300°С.

Результатами термогравитометрических исследований в сочетании с методом испарительного капания установлено, что снижение охлаждающей способности водных растворов ОЭАФ в интервале температур 300-600°С связано с увеличением времени испарения капли полимера и экзотермическим эффектом, возникающим в этом температурном интервале за счет окисления полимерной составляющей закалочной среды (рис. 10).

Рис. 9. Скорость охлаждения контрольного образца в воде (I), масле МЗМ-16 (2), 5%- ном (3), 15%- ном (4), 32,5%- ном (5) и 50%- ном (6) водном растворе ОЭАФ

/V,

Г

л

Рис.10. Влияние экзотермического эффекта при нагреве закалочной среды на ее охлаждающую способность

При анализе кинетики превращения аустенита улучшаемых легированных сталей и требований по условиям охлаждения при закалке деталей сложной геометрической формы установлено, что для обеспечения равномерной твердости и структуры по сечению изделий и исключения их трещинообразования необходимо уменьшение скорости охлаждения в интервале 450-350°С Этому требованию в полной мере отвечают водные растворы исследуемого полимера, а при его содержании 32,5%, закалочная среда обладает наилучшим сочетанием скоростей охлаждения в интервалах перлитного, бейнитного и мартенситного превращений, что обеспечивает качественную закалку ответственных деталей автомобиля, таких как коленчатый вал, шатун и др, имеющих сложную геометрическую форму и резкие перепады сечений

В качестве обязательных критериев оценки свойств закалочной среды, подтверждающих обоснованность принятого решения, изучались микроструктура, закаливаемость, прокаливаемость, механические свойства, склонность к трещинообразованию и сопротивление хрупкому разрушению сталей 45,40Х, 47ГТ, 40ХГТР, 40ХН2МА и 42ХМФА, которые имеют поплавочную нестабильность состава, о чем свидетельствуют колебания по углероду, основным и сопутствующим химическим элементам (табл 4.).

Исследовались водные растворы ОЭАФ с концентрацией полимера от 5% до 50%, водные растворы закалочной среды «Османил -Е2» (Германия), полиакриламида, жидкого стекла, водомасляная эмульсия «Кубирер-Хеми 3952» (Германия), а также вода и масло

Установлено, что твердость стали, закаленной в водных растворах полимера, находится между значениями твердости, полученными при закалке в воде и масле МЗМ-16 С повышением температуры и концентрации раствора закаливаемость стали 45 заметно снижается. Менее чувствительны к этим факторам легированные стали Достаточно высокая твердость после закалки изделий, изготовленных из стали 45, достигается при закалке в водных растворах ОЭАФ с концентрацией до 15%, а из сталей 40Х, 40ХГТР, 40ХН2МА и 42ХМФА - в растворах с концентрацией до 50%

После закалки в растворах ОЭАФ получена более высокая и равномерная закаливаемость в различных сечениях изделий, нежели при закалке в масло МЗМ-16.

Таблица 4

Колебания химического состава сталей

Марка стали Величина колебания химического элемента ( Кт2& / Ктш), раз

С Мп Сг 81 М (V) Мо

40Х (204 плавки) 1,32 1,60 1,38 1,68 - - 7,40

40ХН2МА (92 плавки) 1,18 1,60 1,80 1,19 1^3 (-) 1,33 3,57

42ХМФА (116 плавок) 1,20 1,67 1,42 1,95 (2,00) 1,35 4,17

Металлографическими исследованиями установлено, что структура стали 42ХМФА после закалки образцов 70x50x280 мм состоит из мартенсита и бейнита. Однако при использовании масла МЗМ-16 в качестве закалочной среды количество бейнита в структуре закаленной стали значительно больше, нежели при закалке в водном растворе полимера, и достигает ~ 60% в центре образца (рис. 11)

Наличие в структуре закаленной стали 42ХМФА бейнита практически не сказывается на получаемой твердости стали после высокого отпуска, но существенно повлияло на другие показатели механических свойств

Ч Г'

. / « Л

\ .2. / £

ФО 18 О 1$ ЗО

/ \ л

\

/ \

/ N

1 ч

/ ч, ч,

39 » 1« в 1« 2» Я Расстожнв от цспра. ш

Рис.11. Распределение твердости (а) и содержание бейнита (б) по сечению образца из стали 42ХМФА, закаленного в 32,5%-ном растворе ОЭАФ (1) и масле (2)

2Н»

Н М 11000 10000 9000 8000

& д N

& ч

О

И'г 3 45 б 71 91(Р 2 3 43 6 78910*2 ЧИСЛО Ц^ПИВ, N

При закалке коленчатых валов в 32,5%-ном водном растворе ОЭАФ и последующего отпуска сталь 42ХМФА обладает более высокими механическими свойствами в сравнении с улучшенными деталями, охлажденными при закалке в масле МЗМ-16, что и подтверждено стендовыми усталостными испытаниями на изгиб серийных деталей в НТЦ ОАО «КАМАЗ» Установлено, что предел выносливости, выраженный двойным изгибающим моментом деталей, поковки которых охлаждались при закалке в масло МЗМ-16 и в растворе полимера, составляет соответственно 9000 и 10500 Н м (рис 12). При этом минимальный запас прочности коленчатого вала, термообработанного с

охлаждением в масло МЗМ-16, составляет 3,10, а термообработанного с охлаждением в водном растворе ОЭАФ -3,62

По отношению к деталям с наличием обезуглероженного слоя, наследуемого от высокотемпературных металлургических процессов и имеющих высокую закаливаемость по сечению при закалке в растворах ОЭАФ и масле, повышение долговечности достигается путем поверхностного упрочнения дробью. В зависимости от времени дробе-обработки повышается микротвердость поверхности и создаются напряжения сжатия в поверхностном слое величиной от 100 до 500 МПа Натурные испытания шатунов двигателя автомобиля «КамАЗ»( выполнены в ФГУП «НАМИ» на гидропульсационной машине) показали повышение долговечности деталей в 3,5-5,5 раза в случае их дробе-обработки в течение 30 минут.

Присутствие в закаленной стали немартенситных (бейнита) продуктов превращения (рис 11) существенно повлияло и на сопротивления ее разрушению при пониженной температуре

По положению сериальных кривых ударной вязкости улучшенной стали 42ХМФА видно, что с повышением температуры испытания с -70 °С до +20 °С ударная вязкость повышается с 0 8-1,0 мДж/м2 до 1,5-1,8 мДж/ м2 для стали, закаленной в масло МЗМ-16, и с 0,9-1,1 мДж /м2 до 1,6-1,9 мДж/м2 для стали, закаленной в 32,5%-ный раствор ОЭАФ (рис.13). С увеличением количества немартенситных продуктов превращения в закаленной стали наблюдается смещение сериальных кривых ударной вязкости улучшенной стали в область более высоких температур Фрактогра-фическими исследованиями изломов образцов установлено, что как с уменьшением температуры испытания, так и с увеличением количества немартен-

Рис.12. Усталостная прочность коленчатых валов, прошедших термическое улучшение с охлаждением при закалке в масло МЗМ-16(2) и в 32.5%-иом растворе ОАЭФ(1)

ситных продуктов превращения после закалки стали, доля вязкой составляющей в изломе высокоотпущенного образца уменьшается

При температуре испытания 20°С термически улучшенных образцов в изломе наблюдается мелкочашечное строение Увеличение содержания бейнита в структуре закалённой стали приводит к увеличению размера чашек в участках вязкого разрушения и увеличению размера фасеток скола в участках хрупкого излома. Как установлено с помощью электронной микроскопии, размер чашек увеличивается с 0,5-3 мкм до 8-15 мкм.

Аналогичная связь между структурой после закалки и вязкостью разрушения установлена и на стали 40Х после термического улучшения

Таким образом, при использовании водных растворов ОЭАФ в качестве закалочной среды обеспечивается более высокая прокаливаемость и усталостная прочность изделий, а критическая температура перехода улучшенной стали 40Х и 42ХМФА в хрупкое состояние смещается на 15-20° С в область более низких температур в сравнении со сталью, закаленной в масле

Дня разработки рациональных режимов термической обработки кроме знаний о закономерности структурных превращений и связи между структурой и свойствами стали необходимо также знать, как осуществить надлежащие структурные превращения без образования трещин.

В работе исследовалась склонность сталей 42ХМФА, 40ХН2МА, 40Х и 40ХГТР к трещинообразованию при закалке в водных растворах с различным содержанием ОЭАФ

Построение диаграмм трещиностойкости стали 40ХН2МА и 42ХМФА при закалке в водных растворах полимера проводили с использованием прямоугольных параллелепипедов с квадратным основанием длинной 60 мм и стороной квадрата от 10 до 100 мм Установлено, что область возникновения трещин ограничена как со стороны больших, так и со стороны малых размеров образцов Кроме того, трещины отсутствуют при уменьшении температуры закалки ниже точки Асз (рис 14)

На стали 40ХН2МА, имеющей большую пластичность, чем сталь 42ХМФА, зона трещинообразования смещается в область меньших размеров.

10 х-

/

ч /

У 3

/

■ 61

!

_ л '.__

/

/

— *

Рис 13. Температурная зависимость ударной вязкости (а, в) и содержания волокна в изломе (б, г) стали 42ХМФА после улучшения с охлаждением при закалке в растворе полимера (а, б) и масле МЗМ-16(в,г).

с о й1 и 1-0 о г _

и*-

° — 5 9

- * - 1

При увеличении концентра- ции ОЭАФ с 32,5 до 50% (уменыне- ние скорости охлаждения) наблю- дается сужение области образова- ния трещин Особенно это .заметно на стали 40ХН2МА (рис 14)

Водные растворы указанного полимера с концентрацией 32,5% рекомендуется применять для изделий из стали 42ХМФА сечением менее 10 и более 70 мм, для изделий из стали 40ХН2МА - более 40 мм В растворах с концентрацией 50% полимера рекомендуется закаливать изделия из стали 42ХМФА сечением менее 20 и более 70 мм, из стали о 20 4« во 40ХН2МА - сечением менее 20 и

Сторона квадрата, мм болве 30 мм

г)

При опытно-

промышленной закалке тяжело-нагруженных деталей автомобиля «КамАЗ» - шатунов из стали 40ХН2МА и коленчатых валов из стали 42ХМФА - трещины отсутствовали на шатунах при закалке в 48-50%-ном, на коленчатых валах - 32,5-35%-ном водном растворе ОЭАФ, что согласуется с результатами исследования трещинообразования на образцах

На основании результатов комплексных исследований разработан состав синтетической закалочной среды (патент №1016377), которая обеспечивает качественную закалку при равномерной твердости и структуре по сечению деталей сложной геометрической формы Благодаря обратной растворимости в жидкой ванне полимера, осажденного на поверхности детали в процессе закалки, его вынос из раствора минимальный.

Многолетняя практика (с 1982 года) применения такой закалочной среды в термическом производстве ОАО "КАМАЗ" показала ее эффективность, долговечность и экологичность как на операциях объемной закалки деталей, так и при спрейерном их охлаждении с нагрева ТВЧ Рекомендуемое содержание полимера в растворе зависит от закаливаемой марки стали и конфигурации изделия

Сторона квадрата, мм

Рис 14. Трещинообразование образцов из стали 40ХН2МА (б, г) и 42ХМФА (а, в) при закалке в 32,5%-ном (а, б) и 50%-ном (в, г) водных

растворах полимера. Область наличия трещин заштрихована

Пятая глава посвящена повышению работоспособности изделий за счет применения новых материалов и создания заданной структуры и свойств сплавов при упрочнении деталей методами ВТМО и ХТО

Эффект использования ВТМО при объемной штамповке поковок сложной формы значительно ниже, чем в технологиях прокатного передела металлургического цикла производства, так как в пределах одной поковки имеются зоны, отличающиеся между собой по степени, скорости и температуре деформации металла. Перед началом охлаждения в таких поковках одновременно присутствуют структуры горячего наклепа, динамической поли-гонизации и рекристаллизации. Нестабильность исходной структуры является причиной неоднородности и пониженных свойств стальных изделий после их термической обработки

Для достижения максимально возможных свойств металла при ВТМО исследован процесс структурообразования стали 40Х при изготовлении полых (трубных) заготовок методом поперечно-клиновой вальцовки (ПКВ). Металлографическим анализом зёренной структуры стали оценивали долю бывших вытянутых и равноосных аустенитных зерен, которые служили доказательством прохождения динамической полигонизации или динамической рекристаллизации и на этой основе построена диаграмма структурного состояния горячедеформированного аустенита ПКВ проводили в интервале температур 750 .1200°С, скорость деформации варьировали в диапазоне значений 1-Ю"2 - 5,0"1 с, степень деформации изменяли от 10 до 70% при сохранении отношения наружного диаметра к толщине стенки равным 4,5 После ПКВ охлаждение проводилось в воде.

Установлено, что на итоговое формирование структуры в горячеде-формированном аустените оказывает влияние скорость, степень, температура начала и конца пластической деформации При увеличении доли структуры, получаемой из полигонизованного состояния стали, повышается на 12-15% прочность и особенно ударная вязкость и сопротивление хрупкому разрушению при отрицательных температурах Обязательным условием в технологии упрочнения является быстрое охлаждение изделия после ТМО и получения мартенситной структуры из полностью полигонизованного состояния горячедеформированного аустенита Повышенные свойства стали достигаются за счет более тонкого строения образующегося мартенсита, размер пакетов которого после ВТМО составляет(4,4-7,9) ± 0,4 мкм, что в 1,3-2,0 раза меньше, чем после традиционной объемной закалки.

Учитывая многообразие ситуаций при ВТМО, обусловленных их влиянием на структурообразование и свойства стали, разработана методика выбора рациональных параметров обработки изделий, которая базируется на использовании созданной номограммы, включающей диаграммы структурного состояния горячедеформированного аустенита (ДСС), температурно-временных параметров ТМО (ДТВ) и распада переохлажденного аустенита (ДРА) (рис. 15)

Теикжтетическая диапчнм роспада окгтежта (ДРЙ стол

Военя, с

Рис. 15. Схема выбора допускаемых интервалов

температур (+Т), скорости деформации (£, с"1) и последеформацион-ной паузы (+1) для достижения высокопрочного состояния стали

Большинство задач по повышению стойкости деталей в эксплуатации решается путем поверхностного упрочнения изделий методами ХТО Для зубчатых колес особое внимание уделено твердости сердцевины зуба, качеству насыщения поверхности деталей углеродом при цементации и точности геометрических размеров изделий Неравномерное насыщение поверхности стальных изделий углеродом при цементации приводит к получению «пятнистой» твердости детали после закалки и уменьшению ее работоспособности в эксплуатации. Закономерность образования такого дефекта после ХТО имеет причинно-следственную связь, которая включает наследственность макро- и микростроения металлургического и технологического характера в системе-«неоднородность металлургического характера (полосчатость, ликвация и т д) —*■ нестабильность микроструктуры стальных заготовок после термической обработки (полосчатость, присутствие неперлигных продуктов превращения с микротвердостью более 350 НУ и другие) —»нестабильность свойств поверхности детали после механической обработки (наклеп, остатки СОЖ, случай адгезии примесей легкоплавких химических элементов в поверхность и т д) —> неравномерное насыщение поверхности углеродом при цементации —> «пятнистая» твердость деталей после ХТО».

Исследованиями установлено, что неравномерное насыщение углеродом поверхности стальных изделий, форма и размеры пятен с различной твердостью связано с наличием плотных окисных пленок на участках деталей, образование которых происходит в результате использования при механической обработке «тупого» инструмента и СОЖ загрязненной медью и цинком (рис 16 и рис 17)

20 Ю 60 Я) Щ I

Рис. Форма и размеры участков с различной твёрдостью

цементованной поверхности. Мсхобработка с использованием за< psmicHEioii СОЖ (мсдь-20мг/л+ цинк- Юмг/л).

Рис. 17 РасАредклеине твердости «о длине

«I» цилиндрической поверхности, обработанной "острым" (а) и "тупым" (б) инструментом нри использовании СОЖ с различным содержанием примесей

(цифры у кривых): ) -бе:) промывки; 11 -с промывкой;

Для устранения указанного дефекта рекомендовано учитывать неблагоприятные условия при обработке резанием заготовок, а цементацию деталей проводить в газовой атмосфере на основе «эндогаз + метан» с обязательным введением аммиака в небольшом количестве на начальной стадии процесса (а.с.1266266). Использование эндоатмосферы с 40% водорода вместо 20% дополнительно увеличивает скорость насыщения поверхности стальных деталей углеродом на 10-34% при сохранении показателей механических свойств - твердости, пределов прочности и пропорциональности и величины сдвига.

На основе анализа результатов стендовых и эксплуатационных испытаний установлено, что прокалнваемость стали является основным критерием, определяющим изгибную и усталостную прочность зубьев шестерен. Высокая прокаливаем ость стали приводит к получению высокой твердости в сердцевине зуба и служит причиной преждевременного выхода из строя шестерен. Выявленные связи между этими показателями свойств свидетельствуют, что твердость сердцевины зуба с модулем 8.7 мм сопоставима с твердостью стали на расстоянии 9 мм от охлаждаемого торца образца по ГОСТ5657-69.

При уменьшении модуля зуба до 5 мм твердость в сердцевине зуба значительно превышает прокаливаемость П»НЛС/9 стали и в большинстве случаев эта разница достигает 8-10 ед (рис.18). Полученные результаты свидетельствуют о том, что для стали, используемой для изготовления крупномодульных шестерен, контроль твердости целесообразно проводить на расстоянии 9 мм, а для мелкомодульных шестерен - на расстоянии 4 - 5 мм от

тс

охлаждаемого торца стандартного образца, то есть П-.

4-5

Рис. 18. Частота (%) распределения твердости сердцевины зуба шестерен с

различным модулем после ХТО. Сталь 25ХГНМТ. Количество партий

деталей - 85 шт: о - исходное состояние стали (П | НКС/9) Д - модуль ш=5 мм □ — модуль т=8.7 мм

Твердость, НКС

Уменьшение фактических напряжений в месте контакта между сопрягаемыми деталями достигается повышенной геометрической точностью готовых изделий и в первую очередь за счет минимальной деформации и коробления деталей

Результатами сравнительных исследований цементованных деталей из стали 20ХГНМТА подтверждено преимущество разработанной технологии отжига заготовок (рис 7) При этом размерная точность деталей после ХТО в 2-4 раза выше, нежели у деталей после известных способов обработки (а.с.1317942) Дополнительно выявлены и новые пути стабилизации и уменьшения деформации и коробления деталей на этапе упрочняющей обработки.

Исследована геометрическая точность цементованных ведомых шестерен, характеризуемая площадью и месторасположением пятна контакта, колебанием бокового зазора, неплоскостностью торца, величиной радиального биения зубчатого венца и эллипсностью внутреннего отверстия. Газовая цементация проводилась при температуре 930 и 840°С на глубину 1,2. 1,6 мм с различной схемой расположения деталей на поддоне термического агрегата ф «Холкрофг» В таблице 5 представлена относительная площадь пятна контакта зубьев шестерён до и после упрочнения, которую определили как отношение фактической площади к рекомендуемой (рис 19)

Таблица 5

Относительная площадь и месторасположение центра пятна контакта (П.К.) на зубьях шестерён

Температура цементации, °С Относительная площадь П.К, % Смещение центра П К., мм

После мех-обработки После ХТО После притирки по оси «X» по оси «у»

930 49,41 55,72 44,55 50,73 58,86 66,99 -8,2 -9,0 +2.5 +4,6

840 49,26 55,12 62,05 67,71 86,10 81,69 -4.2 -7,0 +1.3 +3,2

Примечание В числителе — для вогнутой, в знаменателе — для выпуклой стороны зуба

Рис. 19. Приоритетное расположение

пятна контакта на вогнутой (А) и выпуклой (Б) стороне зуба шестерни

После низкотемпературной цементации в сочетании с рациональной схемой укладки шестерен достигается существенное преимущество по всем вышеуказанным показателям геометрической точности и обеспечивается большая площадь пятна контакта между зубьями при минимальном его смещении от приоритетного места. При этом фактические значения напряжений в месте контакта зубьев уменьшились с 467,5 МПа до 319,6МПа,т.е на 46,3% Повышенная температура цементации и закалки, кроме того, вызывает и смещение центра пятна контакта к вершине или ножке зуба Такой факт вызывает не только увеличение контактных напряжений, но в сочетании с изгибной нагрузкой создаётся дополнительно и крутящий момент на зубьях шестерён в процессе работы

Таким образом, за счёт комплексного решения задачи, направленной на стабилизацию микроструктуры стали, при изготовлении заготовок и реализации скрытых резервов на этапе упрочняющей обработки достигается стабильное повышение качества готовых деталей, а соответственно и их надёжность в эксплуатации.

К наиболее эффективным способам поверхностного упрочнения изделий, работающих в особожестких условиях эксплуатации: трение, скольжение без смазки, абразивное изнашивание, изнашивание при высоких температурах и в агрессивных средах и т д - относится борирование. В работе про-

Л Б

ведено дальнейшее развитие технологии борирования и разработаны новые составы насыщающих порошкообразных смесей

К основным компонентам смеси, какими являются карбид бора (поставщик бора), фтористый натрий (активатор), железная окалина (наполнитель), проведено введение в определенном количестве графита и карбоната кальция (СаС03). Насыщающая способность такого состава смеси сохраняется на протяжении пятикратного использования, а для возобновления активности достаточно добавления к ней 3-4% активатора. В процессе нагрева смеси до рабочих температур (начиная с 300°С) происходит окисление бора кислородом воздуха, что приводит к образованию окисла В203, что снижает насыщающую активность смеси. С целью повышения этого показателя у смеси в ее состав введен доломит (MgC03*CaC03), который, начиная с температуры 510°С, предохраняет окисление бора и тем самым позволяет сохранить насыщающую способность смеси на протяжении девятикратного ее использования Износостойкость упрочненных в такой смеси деталей в 3-4 раза превысила износостойкость цементованных изделий

Особую значимость в машиностроении приобретают вопросы получения износостойкой поверхности на литых стальных изделиях В большей степени актуальной является задача совмещения процесса кристаллизации и охлаждения сплавов в литейной форме с насыщением поверхности изделия атомами бора.

Решение поставленной задачи достигнуто за счет создания термостойкого диффузионно-активного покрытия для таких форм. Основу смеси составляют компоненты, применяемые для изготовления оболочковых форм (цирконовый концентрат и пульвербакелит), к которым дополнительно введены карбид бора и фтористый натрий В работе изучалось качество упрочнения и состояния поверхности отливок из стали ЗХ5МФСНЛ, температура расплава которой при заливке в форму соответствовала 1680°С Установлено, что микроструктура упрочненного слоя состоит из боридной эвтектики с микротвердостью 724 - 882HV при твердости сердцевины (неупрочненного слоя), равной 521 - 564 HV Глубина борированного слоя на детали получена в пределах 0,36 - 0,47 мм, а шероховатость упрочненной поверхности отливки составляла в среднем 100- 150 мкм. К достоинствам такого способа борирования следует также отнести возможность упрочнения отдельных участков изделия, то есть только тех участков, которые подвержены интенсивному износу в эксплуатации.

Основные результаты и выводы

1. Разработана методология управления структурной и химической наследственностью металлургического характера в процессах струкгурообра-зования цементуемых и улучшаемых сталей, позволяющая обоснованно проводить выбор параметров термической обработки тяжелонагруженных деталей автомобиля с целью устранения негативного влияния макро- и микростроения при формировании заданной и стабильной структуры и свойств сплава для улучшения обрабатываемости резанием и повышения долговечности машиностроительных изделий.

2. Выявлено наличие химической и структурной неоднородности металлургического характера в деталях автомобиля из цементуемых и улучшаемых легированных сталей после их термической обработки, выражаемой нестабильностью химсостава и прокаливаемости, полосчатости и разнозер-нистости структуры, обезуглероживания поверхности и ликвационных зон. Показано наследственное влияние металлургических факторов на структуро-образование стали при термической обработке, на показатели обрабатываемости резанием заготовок и долговечность деталей в эксплуатации.

3 На основе аналитической теории теплообмена и результатов металлографических исследований стальных заготовок после термообработки установлена связь между параметрами изотермического отжига и степенью проявления полосчатости феррито-перлитной структуры

Впервые на термокинетической диаграмме превращения переохлажденного аустенита цементуемых легированных сталей выявлена зона формирования строченных структур, положение которой определяется темпера-турно-скоростными параметрами стадии принудительного охлаждения стали после аустенитизации при изотермическом отжиге. Установлено, что явлением структурной полосчатости в стали можно управлять при назначении параметров термической обработки. При скоростях охлаждения стали 8°С/мин и менее от температуры аустенитизации до температуры минимальной устойчивости аустенита строчечность проявляется в максимальной степени и далее наследуется сталью до завершения термической обработки. Устранение полосчатости достигается в случаях охлаждения стали в этом температурном интервале со скоростью более 23°С/мин, и такое структурное состояние сохраняется в сплаве и после изотермического отжига изделий

4. Выявлена поплавочная нестабильность химического состава и микронеоднородность по химическим элементам в сталях 20ХГНМТА и 15ХГН2ТА различных способов производства. По отдельным химическим элементам колебания достигают два и более раз

Впервые получена зависимость изменения микротвердости структурных составляющих от температурно-временных параметров обработки стали 15ХГН2ТА при изотермическом отжиге.

Для нейтрализации химической неоднородности в цементуемых легированных сталях по основным и сопутствующим химическим элементам и

полноты диффузионных превращений при отжиге распад переохлажденного аустенита на феррито-карбидную смесь должен проходить в интервале температур 680-600°С при последовательном её понижении от 680°С до 600°С с изотермической выдержкой не менее двух часов через каждые 20°С

5. Разработан унифицированный способ термической обработки заготовок из цементуемых легированных сталей и устройство для его реализации, учитывающий наследственность полосчатости структуры, разнозернистости, ликвационных явлений и нестабильности химического состава сталей с целью обеспечения стабильного формирования заданной структуры и свойств сплава для обрабатываемости резанием (патенты №1534067 и №1301856)

6. Базируясь на закономерностях кинетики превращения улучшаемых легированных сталей и требованиях, предъявляемых к тяжелонагруженным деталям автомобиля по идентичной и равномерной по сечению структуре, установлено, что при закалке деталей сложной геометрической формы и с резкими перепадами сечений необходимо замедленное охлаждение в интервале 450-350°С с целью исключения трещинообразования, одновременного протекания в дальнейшем мартенситного превращения в различных сечениях изделия и гарантированного достижения высоких показателей механических свойств сталей с наследуемой химической и структурной неоднородностью от металлургических технологий

7 Разработана закалочная среда на основе водорастворимого полимера — оксиэтилированного апкилфенола, которая технологична, пожаробезопасна и имеет стабильные свойства при длительной эксплуатации (патент №1016377) Выполнены комплексные исследования по изучению физико-химических и теплофизических свойств различных закалочных сред

На основе теоретических расчетов с использованием уравнений Фурье и коэффициента Био и экспериментальных данных разработан более точный метод определения охлаждающей способности закалочных сред (а.с.№1099622), заключающийся в использовании в качестве контрольного образца медной полой полусферы толщиной 1,5-2,0 мм с регистрацией тепловых явлений по изменению температуры ее внутренней поверхности Градиент температур по сечению такого образца не превышает 11°С

Обладая возможностью варьирования в широких пределах охлаждающей способностью, среда позволяет управлять структурообразованием стали при закалке, имеет благоприятное соотношение скоростей охлаждения в широком температурном диапазоне за счет экзо- и эндоэффектов химических реакций в интервале 600-300°С и сужения области пузырькового кипения, обеспечивает повышение на 15-17% усталостной прочности тяжелонагру-женных деталей, а также повышает низкотемпературную надежность изделий из термоулучшаемых сталей в результате смещения на 15-20 "С порога хладноломкости к более низким температурам.

8 Разработан номографический метод выбора температурно-скоростных (температура начала и конца деформирования, скорости дефор-

мации и охлаждения) параметров термомеханической обработки сталей, основанный на совместном рассмотрении диаграмм структурного состояния, температурно-временных условий деформирования и распада переохлажденного аустенита, при которой реализуется процесс структурообразования по механизму динамической полигонизации, что позволяет сформировать мелкодисперсную структуру в наиболее нагруженных при эксплуатации сечениях детали, повысить прочность на 12-15%, на 20-25% сопротивления хрупкому разрушению при отрицательных температурах и сохранить вязкость улучшенной стали после длительных выдержек при температуре охрупчи-вающего высокого отпуска.

9 Установлены причины «пятнистого» насыщения поверхности стальных изделий углеродом при цементации Выявлено негативное наследственное влияние режимов резания и присутствия в СОЖ примесей цветных металлов, адсорбируемых на поверхность деталей при механической обработке. Разработан способ газовой цементации деталей автомобиля, который устраняет указанный дефект за счет введения небольшого количества (0,5-0,6 %) аммиака в газовую атмосферу печи и обеспечивает равномерное и более интенсивное (на 10-34 %) насыщение поверхности деталей углеродом (а. с. 1266226)

10 Для устранения негативной и сохранения положительной наследственности в стали от металлургических процессов, выявляемой в виде широкого спектра по прокаливаемое™, обезуглероживания поверхности, ликваци-онных явлений и сернистых соединений типа РеБ и Мив, разработаны эффективные и обоснованные способы обработки изделий:

- на основе исследований технологичности сталей, выплавляемых методом прямого восстановления из высокочистой шихты, получены зависимости изменения показателей обрабатываемости резанием заготовок от содержания серы в пределах марочного состава, позволяющие сертифицировать сталь по минимальному значению этого элемента (не менее 0,010 %) с целью обеспечения хорошей обработки изделий на различных операциях резания (ТУ 14-1-5509-2005);

- разработан состав среднеуглеродистой стали, которая обладает высокой технологичностью и уровнем механических свойств за счет комплексного микролегирования серой, кальцием, алюминием, медью и азотом;

- разработана методика повышения качества шестерен, базирующаяся на наследственном влиянии технологии изготовления заготовок и упрочнении деталей на геометрическую точность готовых изделий, включающая регламентированное охлаждение поковок после горячей объемной штамповки (а.с. №1317942), ускоренно-прерывистое циклическое подстуживание заготовок до температуры максимальной скорости распада аустенита и выдержку со ступенчатым понижением температуры при изотермическом отжиге и рациональным расположением деталей при

ХТО Эта технология обеспечивает снижение и стабилизацию деформации и коробления деталей и в максимальной степени сохраняет месторасположение и площадь пятна контакта между зубьями в передаче по отношению к приоритетному,

- разработаны требования к металлопрокату, используемому для изготовления зубчатых колес грузовых автомобилей, заключающиеся в нормированной прокаливаемости стали, определяемой методом торцовой закалки по ГОСТ 5657-79, и которая должна соответствовать 35-39 НЯС на расстоянии 9 мм от охлаждаемого торца стандартного образца для крупномодульных шестерен и на расстоянии 4-5 мм - для мелкомодульных;

- разработана технология дробеобработки изделий, которая повышает в 3,5-5,0 раз долговечность улучшаемых деталей с поверхностным обезуглероженным слоем, наследуемым от высокотемпературных металлургических процессов.

11. Для повышения работоспособности изделий, работающих в условиях абразивного износа, разработаны новые составы боронасыщающих смесей , обладающие высокой технологичностью и насыщающей способностью, имеющие низкую истощаемость при длительной эксплуатации за счет предотвращения окисления атомов бора и обеспечивающие повышение в 3-4 раза износостойкости деталей (патент №1712462, а.с. №1625587).

Впервые предложена термостойкая диффузионно-активная боросо-держащая смесь для изготовления литейных форм, позволяющая реализовы-вать высокотемпературные металлургические процессы кристаллизации и охлаждения железоуглеродистого сплава для диффузионного насыщения поверхности атомами бора стальных изделий, изготавливаемых методом точного литья Достигнута толщина борированного слоя 0,36-0,47 мм и твердость поверхности более 720 НУ (а.с. №1694691)

12 Многолетняя практика (с 1982г.) использования синтетической закалочной среды для объемной и спрейерной закалки тяжелонагруженных деталей автомобиля, порошкообразных смесей для борирования быстроизнашиваемых изделий, способов термической и химико-термической обработки заготовок и деталей из цементуемых и улучшаемых сталей подтвердила эффективность их внедрения, что и позволяет рекомендовать к широкому применению на различных предприятиях

Основные результаты диссертации отражены в следующих работах:

I Астащенко, В.И Технологические методы управления струкгурооб-разованием стали при производстве деталей машин/В.И Астащенко, В Г. Шибаков - ML Academia, 2006.- 328 с.

2. Астащенко, В.И Применение полимерных закалочных сред в автомобилестроении / Астащенко В.И., Рудницкий Н М., У столовский С.Я. - М.: НИИНавтопром, 1984 - 55 с.

3 Астащенко, В.И. Применение закалочной жидкости «TOCOJ1-K» для объемной закалки сталей / Астащенко В.И , Янцен Г.И, Ионкина НЛ Л МиТОМ,- 1982 - №6,- С 5-8.

4 Астащенко, В И. О «пятнистой» цементации стали./ Астащенко В И., Каргинова Л А // МиТОМ - 1982 - №6,- С. 13 -15.

5 Астащенко, В.И Влияние концентрации кипящей закалочной жидкости «ТОСОЛ-К» на трещинообразование в сталях / Астащенко В И, Янцен Г И, Ионкина Н П // Автомобильная промышленность - 1981.- №5.- С. 29-30

6. Астащенко, В.И. Улучшение обрабатываемости резанием поковок за счет реализации скрытых резервов в кузнечно-термическом производстве /В.И. Астащенко, Ю М. Мокроусов, И М Родькин //Изв. вузов Сев - Кавк регион Технические науки - 2005. - приложение №2 - С 81-85.

7 Шибаков, В Г. Управление структурообразованием стали на стадии изготовления изделий пластическим деформированием./В.Г. Шибаков, В И Астащенко//Кузн -штамп пр-во и ОМД — 2006. - №6. - С.31-36

8 Маклаков, В.Е Применение негорючей закалочной жидкости «ТОСОЛ-К» для закалки коленчатых валов / Маклаков В.Е, Сорокин И.Е, Астащенко В И // Кузнечно-штамповочное производство.- 1984,- №2 -С 19-20.

9 Астащенко, В И О технологичности машиностроительных сталей. // Изв вузов Сев.-Кавк регион Технические науки. - 2005 г - приложение №4

- С.42-45

10. Шибаков, В Г. Унифицированная технология отжига стальных заготовок / В Г. Шибаков, В И Астащенко, Ю М Мокроусов//Заготовительные производства в машиностроении — 2006. - №9 - С 44-48.

II Шибаков, В Г Борирование деталей машин и пресс-оснастки в порошкообразных смесях / Шибаков В.Г., Астащенко В И, Сергеева Е.И. // Упрочняющие технологии и покрытия.- 2005. - №11 - С.25-27

12. Астащенко, В И Влияние технологических факторов на геометрическую точность цементованных изделий./ Астащенко В И., Родькин И.М. // Изв ВУЗов, Сев. - Кавк регион. Технические науки. - 2005. - приложение №3 - С. 66-72

13. Астащенко, В И. Особенности охлаждающей способности водных растворов полимеров /Астащенко В И // Социально-экономические и технологические системы, онлайновый электронный научно-технический журнал.

- 2007. - №1-6с. - Ресурс доступа www kampi.ru/sets

14. Зинченко, В.М. Интенсификация процесса цементации стали / Зин-ченко ВМ., Янцен Г. И, Астащенко В.ИЛ Автомобильная промышленность,-1986.-№4.-С 30-31

15 Астащенко, В И Трещинообразование сталей при закалке в водных растворах полимера / Астащенко В И., Калинина Н.П, Янцен Г И // Автомобильная промышленность.-1982 - №4,- С. 28-29.

16 Астащенко, В.И Упрочнение шатунов автомобильных двигателей при дробеочистке / Астащенко В.И, Устиловский СЛ., Янцен Г И И Автомобильная промышленность -1984.-№8.- С 10-11.

17 Астащенко, В И Применение синтетических закалочных сред для закалки деталей автомобиля./ Астащенко В.И, Янцен Г.И. // Технология автомобилестроения,- 1982 - №10 - С 7-10

18. Астащенко, В И. Структура и свойстаа стали 42ХМФА после закалки в водном растворе полимера / Астащенко В.И, Янцен Г И, Николаев В В // Технология автомобилестроения,- 1982.- №11.- С 11-14

19. Астащенко, В И Особенности охлаждающих сред применяемых для закалки деталей автомобиля «КамАЗ» / Астащенко В И [и др ] //Технология автомобилестроения. -1981.- №4 - С. 26-28.

20 Астащенко, В.И Экономия энергоресурсов при термической обработке в основном производстве КамАЗа/В .И. Астащенко// Автомобильное производство. - 1984 - №10 - С 22-25

21 Астащенко В И. О металлографических критериях оценки обрабатываемости резанием стальных заготовок /АстащенкоВ И // Социально-экономические и технологические системы- онлайновый электронный научно-технический журнал.-2006 - №9 -Юс. - Ресурс доступа \v\vw катр1 ги^Б

22. Астащенко, В И. Управление процессом структурообразования при производстве стальных заготовок/В И Астащенко, В.Г. Шиба-ков//Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов сб докладов Т международной конференции «ОТТОМ - 7», том 1, Харьков, 24-28 апреля 2006г /Национальный научный центр «ХФТИ», ИПЦ «Контраст» -2006.- С.55-62

23. Изучение прокаливаемое™ сталей в слабых закалочных средах /В И Астащенко [и др.] //Материаловедение и прочность материалов- сб научных трудов/Волгоградский политех ин-т. -1982. - С 100-107

24 Астащенко, В И. Испытания и контроль жидких закалочных сред / Астащенко В И. [и др ]// Сб. научн тр / Волгоградский полит, ин-т - 1983 -С 89-94

25 Астащенко, В И Влияние добавок аммиака в эндоатмосферу на поверхностное упрочнение деталей при газовой цементации /Астащенко В И, Янцен Г И, Журавлев А А //Поверхностные методы упрочнения металлов и сплавов в машиностроении- сб докладов всесоюзн научн -техн конф. — Москва, 1983. - С 46-47.

26. Астащенко В.И Наследственность макро- и микростроения в стальных заготовках деталей машин. /Астащенко В И, Шибаков В Г, Соловейчик С С. [и др ]//Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов сб докладов международного конгресса «ОТТОМ - 8», том 1, Харьков, 28 мая - 1 июня 2007г /Национальный научный центр «ХФТИ», ИПЦ «Контраст» -2007.- С 117-122

27 Патент №1016377 Российская Федерация, МКИ3, С21Д 760. Закалочная среда /Николаев В В. Маклаков В Е, Астащенко В И, Янцен Г И. [и др ]• заявитель и патентообладатель ОАО «КамАЗ» №3278813, заявл. 2104 81. Опубл 07 05 83, Б И №17

28. А. с.1099622, СССР МКИ3, (50Ш 25/0о- Способ определения охлаждающей способности закалочных сред / Астащенко В И., Янцен Г.И. [и др ] -№3488516/22/02 заявл 26.08.82., ДСП

29 Патент № 1301856 Российская Федерация, МКИ3 С21Д '/78 Способ термической обработки заготовок /Астащенко В И, Янцен Г. И., Ивановский С В; заявитель и патентообладатель Камское объединение по пр-ву большегрузных автомобилей.-№4015708/22-02 заявл 14 11 85

30 Патент №1534067 Российская Федерация, МКИ3 С21Д 726 Способ термической обработки заготовок/ Астащенко В И , Янцен Г И. [и др ]; заявитель и патентообладатель Камское объединение по пр-ву большегрузных автомобилей -№4438814/23-02 заявл 08 06 88, опубл. 07.01.90 Б И №1

31 Ас. 1068508, СССР МКИ3, С21Д !/78 Способ термической обработки заготовок./ Астащенко В И , Волосов Н Н [и др.] (РФ).-№3402738/02, Заявл 26 02 82, опубл 1984, Б.И №3

32 А с 1317942, СССР МКИ3 С21Д 1/78 Способ термической обработки заготовок /Янцен Г И., Астащенко В И [и др.] -№3900282/22-02, заявл 24 05 85, опубл 02.02 87 Б И №2

33 Ас 1266226 МКИ3 С22С 8/22 Способ газовой цементации стальных изделий/Астащенко В И., Цуканов А С,Журавлев А А., Смирнов Ю П -№3781875, заявл 16 08 84

34 А с 1694691 СССР МКИ3 С23С %0 Состав для борирования отливок из стали / Астащенко В И , Янцен Г.И Дальфин Ф Б [и др ],-№475098/02; заявл 26 07 89; опубл 30.11 91, Б.И № 44

35 Патент №1712462 Российская Федерация, МКИ3 С23С 8/70 Порошкообразный состав для борирования стальных изделий / Янцен Г.И, Астащенко В И., Сергеева Е.И. [и др], -№4792103/02 заявл 13 02 90; опубл 12.02 92 Б И №6.

36 А с 1625587 СССР МКИ3 С23 С 8\70 Состав для борирования стальных изделий / Шибаков ВГ, Астащенко В И, Янцен Г И. [и др],-№4605177/02; заявл. 14.11 88

37 Патент №1740485 Российская Федерация, МКИ5С22С 38/50 Сталь /Янцен Г И , Меньшикова Т Я, Астащенко В И [и др ] - №4870530/02 заявл 27.12 90 опубл 1992, Б И №22

ЛР N 020342 от 7 02 97 г ЛР № 0137 от 2 10 98 г Подписано в печать 9 08 07 г Формат 60x84/16 Бумага офсетная Печать ризографическая Уч -изд л 2,0 Уел -печ л 2,0 Тираж 100 экз

Заказ 1037 Издательско-полиграфический центр Камской государственной инженерно-экономической академии

423810, г Набережные Челны, Новый город, проспект Мира, 68/19 тел /факс (8552) 39-65-99 e-mail ic@kampi ru

Введение.

1. Структурное состояние сплавов - основа служебных и технологических свойств металла.

1.1. Анализ методов подготовки структуры и свойств стали для механической обработки заготовок лезвийным инструментом.

1.1.1. Микролегирование - основополагающий фактор улучшения обрабатываемости резанием конструкционных сталей.

1.1.2. Термическая обработка - эффективный и наиболее рациональный метод подготовки структуры стали для качественной обработки резанием.

1.2. Анализ методов структурообразования стали для повышения и управления физико-механическими и специальными свойствами для обеспечения высокой работоспособности изделий.

1.2.1 .Управление структурообразованием стали на стадии закалки при термической обработке.

1.2.2. Управление структурообразованием стали на стадии пластического деформирования изделий.

1.2.3. Управление свойствами поверхностного слоя деталей при упрочнении.

1.3. Наследственность строения и свойств в стальных изделиях деталей машин.

Выводы по главе и задачи исследования.

2. Теоретическое обоснование параметров тепловой обработки стальных заготовок, способов контроля свойств закалочных сред и методов формирования служебных свойств стали.

2.1.Основы выбора и теоретическое обоснование условий охлаждения заготовок при изотермическом отжиге.

2.2. Разработка и обоснование нового способа определения охлаждающей способности закалочных сред.

2.3. Исследование формирования служебных свойств металла в системе его преобразования в деталь.

Выводы по главе.

3. Методы формирования структуры и свойств стальных заготовок для повышения их обрабатываемости резанием на автоматических линиях.

3.1. Исследование обрабатываемости стальных заготовок на операциях резания.

3.2. Исследование закономерности структурообразования стали и разработка унифицированного способа термической обработки.

Выводы по главе.

4. Технологические аспекты комплексного исследования при разработке новых закалочных сред.

4.1 .Исследования физико-химических и теплофизических свойств закалочных сред.

4.2.Влияние содержания полимера в растворе на закаливаемость, прокаливаемость и деформацию стали.

4.3.Исследование влияния скорости охлаждения при закалке на механические свойства улучшаемых сталей.

4.4.Влияние концентрации полимера в растворе на трещино-образование стали при закалке.

4.5. Мероприятия по внедрению и эксплуатации закалочных сред на основе водорастворимых полимеров.

Выводы по главе.

5.Материалы и ресурсосберегающие технологии упрочнения сплавов для достижения высоких эксплуатационных свойств изделий.

5.1. Номографический метод выбора параметров термомеханической обработки.

5.2. Качество поверхности и упрочненного слоя - основное звено повышения долговечности деталей.

5.3. Технологические направления повышения геометрической точности зубчатых колес.

5.3.1.Влияние предварительной термической обработки на деформацию стали при химико-термической обработке.

5.3.2.Влияние технологии ХТО на геометрическую точность цементованных шестерен.

5.4. Разработка новых составов порошкообразных смесей для борирования изделий.

Выводы по главе.

Актуальность проблемы. До настоящего времени сталь является важнейшим техническим материалом, и повышение ее свойств является задачей, обуславливающей технический прогресс машиностроения. Перед машиностроительным производством всегда были, есть и будут стоять две основные задачи, а именно повышение технологичности стали на всём пути преобразования металла в деталь, а также достижение максимального комплекса физико-механических свойств изделиями с целью повышения их работоспособности в эксплуатации. Изготовление большинства деталей машин предусматривает применение традиционных технологий - это пластическая деформация, механическая, термическая и химико-термическая обработки. Как показывает опыт промышленных предприятий и целенаправленные усилия исследователей возможности этих технологий ещё далеко не исчерпаны и имеются довольно значимые скрытые резервы в производстве и в первую очередь те, которые направлены на создание необходимой структуры стали, обеспечивающей повышение технологических и служебных свойств металлов и сплавов.

Условием успешного создания прочных и надежных машин, обладающих оптимальной массой и наибольшей долговечностью является внедрение научно-обоснованных материалов и технологии их обработки на всех стадиях преобразования металла в деталь.

Разносторонний подход к основным требованиям, предъявляемым к материалам свидетельствует, что их выбор должен обеспечить надежную работу изделия в течение расчетного срока службы с учетом реальных условий эксплуатации (нагрузка, рабочая среда, температура, давление и т.д.). Дополнительно, при выборе материалов для деталей, работающих в районах с холодным климатом, кроме рабочих параметров, должно учитываться также и влияние низких температур при эксплуатации на работоспособность и надежность конструкции. Для исключения случаев отказа детали в эксплуатации при выборе материалов и технологий их обработки необходимо комплексное исследование по влиянию различных факторов на свойства сплавов и разработка на этой основе технологических методов стабильного формирования необходимой структуры стали для обеспечения высокой её технологичности и гарантированного достижения максимальной конструктивной прочности и надежности изделий.

Изучая различные виды разрушения изделий, можно сделать вывод, что основными причинами, регламентирующими надежность и долговечность деталей, являются показатели физико-механических свойств материала. Основополагающим фактором, определяющим эти свойства, является структурное состояние сплава - это тип микроструктуры, свойства и соотношение структурных составляющих, распределение фаз и связь между ними и т.д. В формировании структурного состояния сплавов участвуют не только технологические воздействия при металлопеределе в машиностроительном производстве, но и наследственность макро- и микростроения металлургического характера. Поэтому управление структурообразованием стали с учётом сохранения положительной и уменьшения отрицательной наследственности химической и структурной неоднородности сплава является важной и актуальной научно-технической проблемой.

Предприятия машиностроения являются не только основными потребителями железо-углеродистых сплавов, но и крупными потребителями топлива, тепловой и электрической энергии. Повышение эффективности использования топливо-энергетических ресурсов (Т.Э.Р.) является важной народнохозяйственной задачей, которая может быть решена за счет рационального их расходования, использования вторичных ресурсов, внедрения научно-обоснованных энергосберегающих технологий и т.д. Следует заметить, что затраты связанные с осуществлением мероприятий по экономии ТЭР в настоящее время в 2-3 раза ниже затрат на эквивалентной прирост добычи топлива и производства энергии.

Из ранее приведенных этапов технологического процесса наиболее энергоёмким в цикле изготовления деталей является стадия термической обработки. На начальном этапе производства изделий это предварительная термическая обработка (ПТО), основная цель которой - создание структурного состояния стали для повышения обрабатываемости резанием металлов и сплавов и механических свойств изделий.

В массовом и крупносерийном производстве роль ПТО в первую очередь отводится улучшению обрабатываемости резанием заготовок, т.к. более 80% деталей в машиностроении подвергается механической обработке, а около 45% трудоёмкости при их изготовлении отводится именно этой стадии технологического процесса. Поэтому повышение обрабатываемости резанием заготовок имеет решающее значение для экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов и увеличения производительности труда и особенно возрастает такая актуальность при изготовлении деталей на автоматических линиях механической обработки. Добиться хороших результатов на различных операциях резания можно за счет химического состава обрабатываемого сплава и создания благоприятной структуры в стальных заготовках с учётом наследственности микростроения от металлургических и технологических производств.

Ключевое внимание в машиностроении уделяется созданию надежных машин и механизмов. Актуальность этой задачи бесспорна, так как она напрямую связана с вступлением страны во всемирноторговую организацию, что требует изготовления конкурентоспособной продукции соответствующей европейским и мировым стандартам в части надежности, экологичности, удельной грузоподъемности и т.д. Учитывая комплектность сложных систем, подобных двигателю и автомобилю, а также многообразие применяемых металлических материалов поставленная цель достижима только в случае селективного подхода к каждой отдельно взятой детали, входящей в изделие. Причем, создать высокие работоспособность и физико-механические свойства возможно для одних деталей за счет объемного (традиционная закалка и ТМО), а для других - поверхностного (ХТО, ППД и др.) упрочнения.

Закалка является одним из основных способов упрочнения изделий. Если связанная с процессом закалки стадия нагрева изделий не вызывает особых затруднений, то изучение и управление процессом закалочного охлаждения является в настоящее время актуальным. Перспективным направлением для решения поставленной задачи является разработка и использования при термической обработке синтетической закалочной среды с варьируемой охлаждающей способностью. С помощью такой среды можно не только управлять структуро-образованием, а соответственно и свойствами стали при объемной закалке деталей погружением, но и экономить энергоресурсы и улучшить условия труда в термическом производстве.

Важным фактором получения высокого комплекса механических свойств готовой продукции является деформационное упрочнение, возникающее при горячей пластической деформации и наследуемое металлом после его немедленной закалки (ВТМО). Упрочнение происходит в результате увеличения плотности дислокаций в структурных составляющих, а так же на межфазных границах. В настоящее время эффект термомеханического упрочнения реализуется в технологиях изготовления профилей проката. Применительно к изделиям, изготавливаемых горячей объемной штамповкой требуется индивидуальный подход, при котором обязательным условием является образование структуры в наиболее нагруженных сечениях детали по механизму динамической полигонизации.

Известно, что на работоспособность и долговечность деталей в эксплуатации решающее влияние оказывает качество и свойство поверхности и упрочненного слоя. Однако при упрочнении деталей методами ХТО существенным недостатком является значительная дисперсия по прочности и долговечности (более чем в 10 раз) деталей, изготовленных из одной марки стали и упрочненных в одинаковых условиях производства. Низкая долговечность объясняется неблагоприятным качеством поверхности и структурным состоянием упрочненного слоя детали, а так же увеличением фактических напряжений в сопрягаемых деталях из-за их деформации и неточности при сборке. Поэтому установление и устранение таких причин с учётом наследственности металлургических и технологических факторов путем реализации потенциальных возможностей традиционных методов ХТО является актуальной задачей и её решение позволит решить важную научно-техническую проблему повышения и стабилизации на предельном уровне прочности и долговечности деталей.

В связи с тем, что сложная научно-техническая проблема наследственного влияния металлургических факторов на процессы структурообразования сталей и управления этим явлением при термической обработке машиностроительных изделий решена не полностью, тема диссертации является актуальной.

Цель работы. Исследование наследственного влияния химической и структурной неоднородности металлургического характера на процессы структурообразования цементуемых и улучшаемых сталей при термической обработке тяжелонагруженных деталей автомобиля.

Поставленная цель реализовывалась путем проведения комплексных исследований по ряду направлений, в ходе которых потребовалось решить следующие задачи:

- выявить критерии макро- и микростроения металлургического характера, наследуемые цементуемыми и улучшаемыми сталями в процессе термической обработки деталей и, на основе анализа результатов исследования и статистических данных, установить их влияния на обрабатываемость резанием и долговечность изделий;

- исследовать влияние режимов технологических воздействий при термической обработке заготовок на процессы структурообразования, и, с учётом наследственности микростроения металлургического характера, установить закономерность изменения структуры и свойств цементуемых легированных сталей в зависимости от параметров изотермического отжига;

- разработать технологические методы управления металлургической наследственностью. Разработать и обосновать унифицированную технологию изотермического отжига заготовок из цементуемых сталей с различным исходным микростроением и химическим составом для получения стабильной и заданной структуры и свойств сплава;

- разработать метод выбора рациональных температурно-скоростных параметров термомеханической обработки сталей, при которой реализуется процесс структурообразования по механизму динамической полигонизации в заданных сечениях детали;

- разработать, исследовать и внедрить новую закалочную среду с варьируемой охлаждающей способностью, которая позволит управлять структурооб-разованием стали при объемной закалке и, обладая хорошими эксплуатационными и технологическими характеристиками, обеспечит получение металлоизделиями из улучшаемых сталей высоких показателей механических свойств;

- разработать новые составы порошкообразных боронасыщающих смесей для поверхностного упрочнения деталей машин, обладающие высокой насыщающей способностью, технологичностью и эффективностью;

- исследовать влияние химических элементов на технологические и механические свойства стали, разработать высокотехнологичную сталь и сертифицировать стандартный химический состав стали для обеспечения хорошей её обрабатываемости резанием;

- исследовать причины некачественного насыщения углеродом поверхности стальных деталей при цементации, разработать и обосновать эффективные способы их упрочнения;

- исследовать влияние технологических факторов, участвующих в формировании детали, на геометрическую точность цементованных изделий и разработать маршрутную технологию изготовления изделий с минимальной и стабильной деформацией и короблением упрочняемых деталей.

Объектом исследования являются процессы термической и химико-термической обработки заготовок и деталей машиностроения.

Предмет исследования. Структурообразование в сталях и технологические методы управления структурным состоянием стали с наследуемой макро-и микронеоднородностью металлургического характера.

Методы исследований. Решение поставленных задач базируется на методах статистического анализа результатов исследований и информации о технологичности стали на этапе механической обработки заготовок; традиционных, усовершенствованных и специально разработанных новых методов контроля свойств материалов, таких как металлографические, дилатометрические, рентгеноструктурного и химико-спектрального анализа, электронно-микроскопические, фрактографические, теплофизические, стандартные испытания на технологичность и механические свойства и др.; численных и экспериментальных методах исследования температурных полей при закалке; методах испытаний деталей в стендовых условиях и эксплуатации.

Достоверность и обоснованность принятых решений в диссертационной работе подтверждается:

- комплексным исследованием структуры, свойств и других характеристик материалов с применением стандартных и апробированных методов контроля и испытаний;

- корректностью выбора исходных допущений и ограничений при расчет-но-экспериментальных исследованиях и обоснованиях параметров термической обработки;

- согласованностью теоретических и экспериментальных данных, подтвержденных результатами длительного производственного опыта;

- повторяемостью результатов при разносторонних исследованиях с использованием поверенного и лицензионного оборудования.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

1. Разработана методология управления структурной и химической наследственностью металлургического характера в процессах структурообразова-ния цементуемых и улучшаемых сталей, позволяющая обоснованно проводить выбор параметров термической обработки тяжелонагруженных деталей автомобиля с целью устранения негативного влияния макро- и микростроения при формировании заданной и стабильной структуры и свойств сплава для улучшения обрабатываемости резанием и повышения долговечности машиностроительных изделий.

2. Впервые на термокинетической диаграмме превращения переохлажденного аустенита цементуемых легированных сталей выявлена зона формирования строченых структур, положение которой определяется температурноскоростными параметрами стадии принудительного охлаждения стали после аустенитизации при изотермическом отжиге. Установлено, что явлением структурной полосчатости в стали можно управлять при назначении параметров термической обработки. При скоростях охлаждения стали 8°С/мин и менее от температуры аустенитизации до температуры минимальной устойчивости аустенита строчечность проявляется в максимальной степени и далее наследуется сталью до завершения термической обработки. Устранение полосчатости достигается в случаях охлаждения стали в этом температурном интервале со скоростью более 23°С/мин и такое структурное состояние сохраняется в сплаве и после изотермического отжига изделий.

3. Выявлено, что для нейтрализации химической неоднородности в цементуемых легированных сталях по основным и сопутствующим химическим элементам и полноты диффузионных превращений при отжиге, распад переохлажденного аустенита на феррито-карбидную смесь должен проходить в интервале температур 680-600°С при последовательном её понижении от 680°С до 600°С с изотермической выдержкой не менее двух часов через каждые 20°С.

4. Разработан номографический метод выбора температурно-скоростных (температура начала и конца деформирования, скорости деформации и охлаждения) параметров термомеханической обработки сталей, основанный на совместном рассмотрении диаграмм структурного состояния, температурно-временных условий деформирования и распада переохлажденного аустенита, при которой реализуется процесс структурообразования по механизму динамической полигонизации, что позволяет сформировать мелкодисперсную структуру в наиболее нагруженных при эксплуатации сечениях детали, повысить на 12.15% прочность, на 20-25% сопротивления хрупкому разрушению при отрицательных температурах и сохранить вязкость улучшенной стали после длительных выдержек при температуре охрупчивающего высокого отпуска.

5. Базируясь на закономерностях кинетики превращения улучшаемых легированных сталей и требованиях, предъявляемых к тяжелонагруженным деталям автомобиля, по идентичной и равномерной по сечению структуре установлено, что при закалке деталей сложной геометрической формы и с резкими перепадами сечений, необходимо замедленное охлаждение в интервале 450-350°С с целью исключения трещинообразования, одновременного протекания мартен-ситного превращения в различных сечениях изделия и гарантированного достижения высоких показателей механических свойств сталей с наследуемой химической и структурной неоднородностью от металлургических технологий. Это явилось основой для создания новой закалочной среды с варьируемой охлаждающей способностью, обладающей благоприятным соотношением скоростей охлаждения в широком температурном диапазоне за счет экзо- эндоэффек-тов химических реакций в интервале 600-300°С и сужения области пузырькового кипения.

Практическая ценность заключается в следующем:

1. Разработан унифицированный способ термической обработки заготовок из цементуемых легированных сталей и устройство для его реализации, учитывающий наследственность полосчатости структуры, разнозернистости, ликва-ционных явлений и нестабильности химического состава сталей с целью обеспечения стабильного формирования заданной структуры и свойств сплава для обрабатываемости резанием (патенты №1534067 и №1301856).

2. Для устранения негативной и сохранения положительной наследственности в стали от металлургических процессов, выявляемой в виде широкого спектра по прокаливаемости, обезуглероживания поверхности, ликвационных явлений и сернистых соединений типа РеБ и Мп8 разработаны эффективные и обоснованные способы обработки изделий, предусматривающие регламентированное охлаждение поковок после горячей штамповки (а. с. 1317942), дробеструйную обработку деталей, сертификацию сталей по минимальному содержанию серы (ТУ 14-1-5509-2005) и степени проявления ликвационного квадрата и индивидуализацию параметров при упрочняющей обработке. В результате достигается стабильность геометрических размеров цементуемых зубчатых колес, повышается в 3,5-5,5 раза усталостная прочность улучшаемых деталей и достигается удовлетворительная обрабатываемость резанием заготовок на автоматических линиях.

3. Разработана закалочная среда на основе водорастворимого полимера -оксиэтилированного алкилфенола, которая технологична, пожаробезопасна и имеет стабильные свойства при длительной эксплуатации (патент №1016377). Обладая возможностью варьирования в широких пределах охлаждающей способностью, среда позволяет управлять структурообразованием стали при закалке, обеспечивает повышение на 15-17 % усталостной прочности тяжелонагру-женных деталей, а также повышает низкотемпературную надежность изделий из термоулучшаемых сталей в результате смещения на 15-20 °С порога хладноломкости к более низким температурам.

4. Разработан способ газовой цементации, направленный на устранение «пятнистого» насыщения углеродом поверхности стальных изделий, обусловленного негативным наследственным влиянием металлургических и технологических факторов. За счет введения небольшого количества (0,5-0,6 %) аммиака в газовую атмосферу печи обеспечивается равномерное и более интенсивное (на 10-34 %) насыщение поверхности деталей углеродом (а. с. 1266226).

5. Разработаны новые составы порошкообразных смесей для борирования стальных изделий, которые обладают высокой насыщающей способностью и низкой истощаемостью в процессе многократного использования за счет предотвращения окисления атомов бора (патент №1712462, а.с.№1694691 и №1625587).

Реализация результатов. Основные научные результаты и актуальные инженерно-технические задачи реализуются в производстве ОАО "КАМАЗ" и ООО «Профтермо» (г. Наб. Челны) при использовании с 1982 г синтетической закалочной среды для объемной и спрейерной закалки деталей, с 1989г. способов термической и химико-термической обработки заготовок и деталей, а также с 1988г. на комбинате строительных материалов - боронасыщающей смеси для упрочнения деталей и пресс-оснастки. Отдельные разделы работы применяются в учебном процессе ИНЭКА при чтении курсов "Материаловедение" и "Технологические процессы в машиностроении".

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных, всесоюзных, межвузовских и отраслевых научно-технических конгрессах, конференциях и семинарах г. Волгоград (1979, 1981г.), г. Киев (1981, 1983г.), г. Москва (1984, 2007г.), г Пенза (1982г.), г. Кременчуг (1982г.), г. Набережные Челны (1988, 1990, 1996, 2004г.), г. Екатеринбург (2006г.), г. Харьков (2006, 2007г.), г. Миасс (2007г.).

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на расширенных заседаниях кафедр «Машины и технология литейного производства», «Машины и технология обработки металлов давлением», «Технология машиностроения станки и инструмент» ИНЭКА (г. Наб. Челны), совместном заседании кафедр «Производство машин и механизмов» и «Технология металлов и металловедение» ИжГТУ (г. Ижевск).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 59 работ, в том числе 2 монографии, 24 научные статьи и 11 авторских свидетельств и патентов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и приложений. Общий объем диссертационной работы 355 страниц машинописного текста, включающего 111 рисунков, 54 таблицы, 5 приложений и список использованной литературы из 208 наименований.

Основные результаты и выводы

1. Разработана методология управления структурной и химической наследственностью металлургического характера в процессах структурообра-зования цементуемых и улучшаемых сталей, позволяющая обоснованно проводить выбор параметров термической обработки тяжелонагруженных деталей автомобиля с целью устранения негативного влияния макро- и микростроения при формировании заданной и стабильной структуры и свойств сплава для улучшения обрабатываемости резанием и повышения долговечности машиностроительных изделий.

2. Выявлено наличие химической и структурной неоднородности металлургического характера в деталях автомобиля из цементуемых и улучшаемых легированных сталей после их термической обработки, выражаемой нестабильностью химсостава и прокаливаемости, полосчатости и разнозернисто-сти структуры, обезуглероживания поверхности и ликвационных зон. Показано наследственное влияние металлургических факторов на структурообра-зование стали при термической обработке, на показатели обрабатываемости резанием заготовок и долговечность деталей в эксплуатации.

3.На основе аналитической теории теплообмена и результатов металлографических исследований стальных заготовок после термообработки установлена связь между параметрами изотермического отжига и степенью проявления полосчатости феррито-перлитной структуры.

Впервые на термокинетической диаграмме превращения переохлажденного аустенита цементуемых легированных сталей выявлена зона формирования строченных структур, положение которой определяется температурно-скоростными параметрами стадии принудительного охлаждения стали после аустенитизации при изотермическом отжиге. Установлено, что явлением структурной полосчатости в стали можно управлять при назначении параметров термической обработки. При скоростях охлаждения стали 8°С/мин и менее от температуры аустенитизации до температуры минимальной устойчивости аустенита строчечность проявляется в максимальной степени и далее наследуется сталью до завершения термической обработки. Устранение полосчатости достигается в случаях охлаждения стали в этом температурном интервале со скоростью более 23°С/мин, и такое структурное состояние сохраняется в сплаве и после изотермического отжига изделий.

4. Выявлена поплавочная нестабильность химического состава и микронеоднородность по химическим элементам в сталях 20ХГНМТА и 15ХГН2ТА различных способов производства. По отдельным химическим элементам колебания достигают два и более раз.

Впервые получена зависимость изменения микротвердости структурных составляющих от температурно-временных параметров обработки стали 15ХГН2ТА при изотермическом отжиге.

Для нейтрализации химической неоднородности в цементуемых легированных сталях по основным и сопутствующим химическим элементам и полноты диффузионных превращений при отжиге распад переохлажденного аустенита на феррито-карбидную смесь должен проходить в интервале температур 680-600°С при последовательном её понижении от 680°С до 600°С с изотермической выдержкой не менее двух часов через каждые 20°С.

5. Разработан унифицированный способ термической обработки заготовок из цементуемых легированных сталей и устройство для его реализации, учитывающий наследственность полосчатости структуры, разнозернистости, ликвационных явлений и нестабильности химического состава сталей с целью обеспечения стабильного формирования заданной структуры и свойств сплава для обрабатываемости резанием (патенты №1534067 и №1301856).

6.Базируясь на закономерностях кинетики превращения улучшаемых легированных сталей и требованиях, предъявляемых к тяжелонагруженным деталям автомобиля по идентичной и равномерной по сечению структуре, установлено, что при закалке деталей сложной геометрической формы и с резкими перепадами сечений необходимо замедленное охлаждение в интервале 450-3 50°С с целью исключения трещинообразования, одновременного протекания в дальнейшем мартенснтного превращения в различных сечениях изделия и гарантированного достижения высоких показателей механических свойств сталей с наследуемой химической и структурной неоднородностью от металлургических технологий.

7.Разработана закалочная среда на основе водорастворимого полимера -оксиэтилированного алкилфенола, которая технологична, пожаробезопасна и имеет стабильные свойства при длительной эксплуатации (патент №1016377). Выполнены комплексные исследования по изучению физико-химических и теплофизических свойств различных закалочных сред.

На основе теоретических расчетов с использованием уравнений Фурье и коэффициента Био и экспериментальных данных разработан более точный метод определения охлаждающей способности закалочных сред (а.с.№1099622), заключающийся в использовании в качестве контрольного образца медной полой полусферы толщиной 1,5-2,0 мм с регистрацией тепловых явлений по изменению температуры ее внутренней поверхности. Градиент температур по сечению такого образца не превышает 11°С.

Обладая возможностью варьирования в широких пределах охлаждающей способностью, среда позволяет управлять структурообразованием стали при закалке, имеет благоприятное соотношение скоростей охлаждения в широком температурном диапазоне за счет экзо- и эндоэффектов химических реакций в интервале 600-300°С и сужения области пузырькового кипения, обеспечивает повышение на 15-17% усталостной прочности тяжелонагру-женных деталей, а также повышает низкотемпературную надежность изделий из термоулучшаемых сталей в результате смещения на 15-20 °С порога хладноломкости к более низким температурам.

8. Разработан номографический метод выбора температурно-скоростных (температура начала и конца деформирования, скорости деформации и охлаждения) параметров термомеханической обработки сталей, основанный на совместном рассмотрении диаграмм структурного состояния, температурно-временных условий деформирования и распада переохлажденного аустенита, при которой реализуется процесс структурообразования по механизму динамической полигонизации, что позволяет сформировать мелкодисперсную структуру в наиболее нагруженных при эксплуатации сечениях детали, повысить прочность на 12-15%, на 20-25% сопротивления хрупкому разрушению при отрицательных температурах и сохранить вязкость улучшенной стали после длительных выдержек при температуре охрупчивающего высокого отпуска.

9. Установлены причины «пятнистого» насыщения поверхности стальных изделий углеродом при цементации. Выявлено негативное наследственное влияние режимов резания и присутствия в СОЖ примесей цветных металлов, адсорбируемых на поверхность деталей при механической обработке. Разработан способ газовой цементации деталей автомобиля, который устраняет указанный дефект за счет введения небольшого количества (0,5-0,6 %) аммиака в газовую атмосферу печи и обеспечивает равномерное и более интенсивное (на 10-34 %) насыщение поверхности деталей углеродом (а. с. 1266226).

10. Для устранения негативной и сохранения положительной наследственности в стали от металлургических процессов, выявляемой в виде широкого спектра по прокаливаемости, обезуглероживания поверхности, ли-квационных явлений и сернистых соединений типа БеБ и МиБ, разработаны эффективные и обоснованные способы обработки изделий:

- на основе исследований технологичности сталей, выплавляемых методом прямого восстановления из высокочистой шихты, получены зависимости изменения показателей обрабатываемости резанием заготовок от содержания серы в пределах марочного состава, позволяющие сертифицировать сталь по минимальному значению этого элемента (не менее 0,010 %) с целью обеспечения хорошей обработки изделий на различных операциях резания (ТУ 14-1-5509-2005);

- разработан состав среднеуглеродистой стали, которая обладает высокой технологичностью и уровнем механических свойств за счет комплексного микролегирования серой, кальцием, алюминием, медью и азотом;

- разработана методика повышения качества шестерен, базирующаяся на наследственном влиянии технологии изготовления заготовок и упрочнении деталей на геометрическую точность готовых изделий, включающая регламентированное охлаждение поковок после горячей объемной штамповки (а.с. №1317942), ускоренно-прерывистое циклическое подстужива-ние заготовок до температуры максимальной скорости распада аустенита и выдержку со ступенчатым понижением температуры при изотермическом отжиге и рациональным расположением деталей при ХТО. Эта технология обеспечивает снижение и стабилизацию деформации и коробления деталей и в максимальной степени сохраняет месторасположение и площадь пятна контакта между зубьями в передаче по отношению к приоритетному;

- разработаны требования к металлопрокату, используемому для изготовления зубчатых колес грузовых автомобилей, заключающиеся в нормированной прокаливаемости стали, определяемой методом торцовой закалки по ГОСТ 5657-79, и которая должна соответствовать 35-39 НЯС на расстоянии 9 мм от охлаждаемого торца стандартного образца для крупномодульных шестерен и на расстоянии 4-5 мм - для мелкомодульных;

- разработана технология дробеобработки изделий, которая повышает в 3,5-5,0 раз долговечность улучшаемых деталей с поверхностным обезуг-лероженным слоем, наследуемым от высокотемпературных металлургических процессов.

11. Для повышения работоспособности изделий, работающих в условиях абразивного износа, разработаны новые составы боронасыщающих смесей , обладающие высокой технологичностью и насыщающей способностью, имеющие низкую истощаемость при длительной эксплуатации за счет предотвращения окисления атомов бора и обеспечивающие повышение в 3-4 раза износостойкости деталей (патент №1712462, а.с. №1625587).

Впервые предложена термостойкая диффузионно-активная боросодер-жащая смесь для изготовления литейных форм, позволяющая реализовывать высокотемпературные металлургические процессы кристаллизации и охлаждения железоуглеродистого сплава для диффузионного насыщения поверхности атомами бора стальных изделий, изготавливаемых методом точного литья. Достигнута толщина борированного слоя 0,36-0,47 мм и твердость поверхности более 720 НУ (а.с. №1694691).

12. Многолетняя практика (с 1982г.) использования синтетической закалочной среды для объемной и спрейерной закалки тяжелонагруженных деталей автомобиля, порошкообразных смесей для борирования быстроизнашиваемых изделий, способов термической и химико-термической обработки заготовок и деталей из цементуемых и улучшаемых сталей подтвердила эффективность их внедрения, что и позволяет рекомендовать к широкому применению на различных предприятиях.

1. A.c. 1099622 СССР. МКИ3 G01N 25/00. Способ определения охлаждающей способности закалочных сред./ Астащенко В.И., Янцен Г. И. и др..-№3488516/22/02 заявл. 26.08.82.

2. A.c. 1625587 СССР, МКИ3 С23 С 8\7о. Состав для борирования стальных изделий. / Шибаков В.Г., Астащенко В.И., и др..- №4605177/02; заявл. 14.11.88.

3. A.c. 1694691 СССР, МКИ3 С23С 8/70. Состав для борирования отливок из стали./ Астащенко В.И., Янцен Г.И., и др..-№475098/02; заявл. 26.07.89.; опубл. 30.11.91, Бюл. № 44с.

4. A.c. 1068508 СССР, МКИ3, С21Д V78. Способ термической обработки заготовок./ Астащенко В.И., Волосов H.H., и др..- №3402738/02; Заявл. 26.02.82; опубл. 23.01.84г, Бюл. №3.

5. A.c. 1317942 СССР, МКИ3 С21Д V78. Способ термической обработки заготовок./Янцен Г. И., Астащенко В. И. и др..-№3900282/22-02; заявл. 24.05.85; опубл. 02.02.87 Бюл. №2.л о

6. A.c. 1266226 СССР МКИ С22С /22- Способ газовой цементации стальных изделий/Астащенко В.И., Цуканов A.C., и др..- №3781875; заявл. 16.08.84.

7. Анненкова, В.З. Универсальная закалочная среда на основе ПК-2./ Анненкова В.З. и др..// Информационный листок №82-36. Иркутский ЦПИ- 1981.-№82-36-2 с.

8. Арзамасцева, Э. А. Градиент температур на поверхности как критерий реальной интенсивности охлаждения при закалке./ Арзамасцева Э. А.// ЭИ "Технология автомобилестроения", 1980.- №1- с. 23-24.

9. Арзамасцева, Э.А. Синтетические закалочные среды на основе полимерных водных растворов./ Арзамасцева Э.А.- М.:, НИИНавтопром, 1981, 8с.

10. Арзамасцева, Э. А. Новый метод определения закаливающей способности среды./ Арзамасцева Э. А.// ЭИ "Технология автомобилестроения",-1980.-№1- с. 23-24.

11. Арзамасцева, Э. А. Термообработка как средство повышения обрабатываемости резанием цементуемых и улучшаемых сталей/ Арзамасцева Э. А.//ЭИ «Технология автомобилестроения».- 1980.- №1- с. 35-39.

12. Ассонов, А. Д. Современные методы термической обработки./ Ассонов А. Д.- М.:, Машиностроение, 1964, 191с.

13. Ассонов, А. Д. Технология термической обработки деталей автомобиля./

14. Ассонов А. Д.- М.:, Машгиз, 1958, 264с.

15. Астащенко, В.И. Влияние концентрации кипящей закалочной жидкости «ТОСОЛ-К» на трещинообразование в сталях./ Астащенко В.И., Янцен Г.И., Ионкина Н.П. // Автомобильная промышленность- 1981.- №5- с. 2930.

16. Астащенко, В.И. Влияние технологических факторов на геометрическую точность цементованных изделий./ Астащенко В.И., Родькин И.М. // Изв. вузов, Сев. Кавк. регион. Технические науки. - 2005 г. - приложение №3-с. 66-72.

17. Астащенко, В.И. Изучение прокаливаемости сталей в слабых закалочных средах./ Астащенко В.И., Янцен Г. И., и др..//Металловедение и прочность материалов: сб.научных трудов/ Волгоград .полит, ин-т 1982.-с. 100-107.

18. Астащенко, В.И. Испытания и контроль жидких закалочных сред./ Астащенко В.И., Янцен Г. И., и др.// Сб. научн. тр./ Волгоградский полит, ин-т- 1983.- с. 89-94.

19. Астащенко, В.И. О «пятнистой» цементации стали./ Астащенко В.И., Каргинова Л.А. // МиТОМ- 1982.- №6- с. 13 -15.

20. Астащенко, В. И. О технологичности машиностроительных сталей. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Технические науки. 2005 г.- приложение №4, -с.42-45

21. Астащенко, В.И. Оборудование для предварительной термической обработки./ Астащенко В.И., Волосов H.H., Янцен Г.И. // ЭИ «Передовой производственный опыт в автомобилестроении».- 1979.-№5- с. 10-18.

22. Астащенко, В.И. Особенности охлаждающих сред применяемых для закалки деталей автомобиля «КамАЗ»./ Астащенко В.И., Ионкина Н. П. и др..//Технология автомобилестроения, 1981.- №4- с. 26-28.

23. Астащенко, В.И. Применение закалочной жидкости «ТОСОЛ-К» для объемной закалки сталей./ Астащенко В.И., Янцен Г.И., Ионкина Н.П. // МиТОМ- 1982.- №6- с. 5-8.

24. Астащенко, В.И. Применение полимерных закалочных сред в автомобилестроении./ Астащенко В.И., Рудницкий Н.М., Устиловский С.Я. М.: НИИНавтопром, 1984.- 55 с.

25. Астащенко, В.И. Применение синтетических закалочных сред для закалки деталей автомобиля./ Астащенко В.И., Янцен Г.И. // Технология автомобилестроения- 1982.- №10- с. 7-10.

26. Астащенко, В.И. Повышение качества балки переднего моста автомобиля «КамАЗ»./ Астащенко В.И., Лукин В.И. //Передовой производственный опыт в автомобилестроении.- 1981.- №5- с. 18-21.

27. Астащенко, В.И. Структура и свойства стали 42ХМФА после закалки в водном растворе полимера./ Астащенко В.И., Янцен Г.И., Николаев В.В. // Технология автомобилестроения- 1982.- №11- с. 11-14.

28. Астащенко, В.И. Трещинообразование сталей при закалке в водных растворах полимера./ Астащенко В.И., Калинина Н.П., Янцен Г.И.// Автомобильная промышленность- 1982- №4- с. 28-29.

29. Астащенко, В.И. Улучшение обрабатываемости резанием поковок за счет реализации скрытых резервов в кузнечно-термическом производстве./

30. Астащенко В.И., Мокроусов Ю.М., Родькин И.И. // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Технические науки. 2005 г. - Приложение №2-с. 81-85.

31. Астащенко, В.И. Упрочнение шатунов автомобильных двигателей при дробеочистке./ Астащенко В.И., Янцен Г.И., и др.. // Автомобильная промышленность,- 1984.-№8- с. 10-11.

32. Астащенко, В. И. Технологические методы управления структурообразованием стали при производстве деталей машин// Астащенко В. И. , Шибаков В. Г. Камская госуд. инж.-эконом. академия - М.: Academia, 2006 - 328с.

33. Астащенко, В.И. Особенности охлаждающей способности водных растворов полимеров. /Астащенко В.И.// Социально-экономические и технологические системы: онлайновый электронный научно-технический журнал. 2007 г. - №1-6с. - Ресурс доступа: www.kampi.ru/sets.

34. Баскаков, А.П. Нагрев и охлаждение металлов в кипящем слое./ Баскаков А. П.- М:, Металлургия, 1974.- 271с.

35. Баскаков, А.П. Опыт применения кипящего слоя охлаждающей среды при закалке некоторых изделий./ Баскаков А.П. и др.. Сб.: Теоретические и технологические вопросы закалочного охлаждения,М.:1969.-с.124-130.

36. Бернштейн, M.JI. Термомеханическая обработка стали./ Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Капуткина Л.М. М.: Металлургия, 1983.- 480 с.

37. Бичеев, A.M. Металлургия стали./ Бичеев A. M. М.: Металлургия, 1988.480 с.

38. Блантер, М.Е. Методика исследования металлов и обработка опытных данных./Блантер М.Е. М.: Металлургиздат, 1982.- 444с.

39. Блантер, М.Е. Скорость охлаждения при закалке и прокаливаемость стали./ Блантер М.Е. // Заводская лаборатория, 1949.- №5- с. 557-567.

40. Блантер, М.Е. Теория термической обработки./ Блантер М.Е.,-М.: Металлургия, 1984.- 328 с.

41. Богачев. И. Н. П.П. Аносов и секрет булата./ Богачев И. Н.,-М.- Свердловск: Машгиз, 1952, 139с

42. Богатырёв, Ю.М. Влияние скорости охлаждения на образование трещин при закалке./ Богатырёв Ю.М., Шкляров A.C., Шепеляковский К.З. // МиТОМ, 1967.-№4-с. 15-17.

43. Богданов, C.B. Влияние закалки с ковочного нагрева на прокаливаемость сталей./Богданов С.В.//МиТОМ.- 1967.- №3- с.77-79.

44. Бронт, B.C. Применение ультразвука при термической обработке металлов./ Бронт B.C. М.: Металлургия, 1977.- 138 с.

45. Будрин, Д.В. Водо-воздушное охлаждение при закалке./ Будрин Д.В., Кондратов В.М. // МиТОМ- 1965.- № 6- с.22.

46. Булгаков, В.А. Влияние исходной структуры на деформацию и коробление деталей после окончательной термической обработки.// МиТОМ- 1977.-№9- с. 45 47.

47. Варагин, Н.И. "Кипящий слой" новая закалочная среда с регулируемой охлаждающей способностью. //МиТОМ, 1961.- №6-с. 13-18.

48. Васильев, A.A. Закалка стали в вибропсевдосжиженном слое. // Металлургия, 1973.- с. 106-111.

49. Вишняков, Д.Я. Технология обработки стали./ Вишняков Д.Я. -М.: Московский институт стали, 1948.-142 с.

50. Влияние твердости, полученной при закалке стали 45 на ее выносливость после высокого отпуска./ Рудницкий Н.М. Казанчан Т.А.//Сб.научных трудов/НАМИ- 1966.-№85- с. 15-26.

51. Вопросы закалочного охлаждения: сб. статей. / МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского.- М.- 1969.-194 с.

52. Вопросы теплообмена при изменении агрегатного состояния вещества, сталей./ Кутателадзе С.СЛ Сб.научных трудов.- М: Госэнергоиздат- 1953.-186с.

53. Вульф, A.M. Резание металлов./ Вульф A.M.- Л.: Машиностроение, 1973.496 с.

54. Вышковский, Ю.Г. Влияние температуры воды и водных растворов на образование трещин при закалке./ Вышковский Ю.Г. // МиТОМ-1960.-№2-с.32.

55. Гиршович Н. Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках./ Гиршович Н. Г., М.-Л. : Машиностроение, 1966,562с.

56. Гладштейн, Л.И. Применение душа для закалки низколегированной стали. // МиТОМ-1964.- №12- с. 2-6.

57. Головин, Г.О., Зимин Н.В. Технология термической обработки металлов с применением индукционного нагрева./ Головин Г.О., Зимин Н.В. Л.: Машиностроение, 1979.- 242 с.

58. Гольдштейн, Я. Е. Конструкционные стали повышенной обрабатываемости./Я. Е. Гольдштейн, А. Я. Заславский.- М.: Металлургия, 1977.- 248 с.

59. Гончар, В.И. Влияние промежуточных структур на свойства конструкционных сталей./ Гончар В.И., Воскобойникова A.A., Щербакова А.Ф. // Изв. вузов «Машиностроение», 1966.- №1- с. 149-153.

60. Григорьев, П.А. Кипение криогенных жидкостей./ Григорьев П.А., Павлов Ю.М., Аметистов E.B. М.: Энергия, 1977.- 288 с.

61. Григорьев, П.А.Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике./Григорьев П.А.- Л.: Энергия, 1967.-218с.

62. Гуляев, А.П. Влияние продуктов превращения на сопротивление разрушению улучшаемой конструкционной стали./ Гуляев А.П., Голованенко Ю.С., Зинеев В.Н.// МиТОМ, 1978.- № 7- с. 60-67.

63. Гуляев, А.П. Металловедение/ А. П. Гуляев -М.: Металлургия, 1977.- 648 с.

64. Гуляев, А.Н. Образование трещин при термической обработке стальных изделий./ Гуляев А.Н, Якушев С.П.// Станки и инструмент, 1961.- №8-с.27.

65. Гуляев, А.П. Определение порога хладноломкости стали микроскопическим методом./ Гуляев А.П., Шермазан И.В., Зеленова В.Д. // Заводская лаборатория 1966.- № 7- с. 879-882.

66. Гуляев, А.П. Термическая обработка стали./Гуляев А. П.,-М.: Машгиз, 1960, 496с.

67. Гуляев, Б. Б. Синтез сплавов./ Гуляев Б. Б.,- М.:, Металлургия, 1984,160с.

68. Давыдова, Л.Н. Свойства конструкционных сталей, рафинированных синтетическими шлаками./Давыдова Л. H. М.: Металлургия, 1969.-135 с.

69. Дальский, A.M. Технологическое формирование показателей качества деталей машин./ Дальский A.M. // Технологические основы обеспечения качества машин.- М.: Машиностроение, 1990.- с. 212 234.

70. Дедек, В. В. Закалка стальных полос./ Дедек В. В. М.: Металлургия, 1977.-248 с.

71. Демкин, М.Б. Качество поверхности и контакт деталей машин./ Демкин М.Б., Рыжов Э.В. М.: Машиностроение, 1981.- 244 с.

72. Демичев, А.Д. Высокочастотная закалка./ Демичев А.Д., Головин Г.Д., Шашкин C.B. М.-Л., Машиностроение, 1965.- 88 с.

73. Домнина, Н. В. Процессы закалочного охлаждения в средах с обратной растворимостью на основе полиалкиленгликолей./Домнина Н. В., Помельникова А. С.// Изв. вузов. Черная металлургия. 2005-№2-с. 43-46.

74. Заваров, A.C. Термическая обработка в кипящем слое./ Заваров A.C., Баскаков А.П., Грачёв С.Б. М.: Металлургия, 1981.- с.84.

75. Зеленова, В.Д. Механизм вязкого и хрупкого разрушения и методы оценки сопротивления разрушению металлов и сплавов./ Зеленова В.Д. М.: Машиностроение, 1975.-40с.

76. Зеленова, В.Д. Электронно-микроскопический метод количественного определения вязкой составляющей в изломе./ Зеленова В.Д., Шермазан И.В. // Заводская лаборатория- 1972.- № 12 с. 1477-1481.

77. Зимин, Н.В. Кинетика душевого охлаждения поверхности и охлаждающая способность душа различных жидкостей. // Металлургия и коксохимия -1973.-№36- с. 17-21.

78. Зимин, Н.В. Об эффективности интенсивного душевого охлаждения.// МиТОМ-1970.- №5-с. 34-36.

79. Зимин, Н.В. Применение регулируемого душевого охлаждения при закалке сталей. // МиТОМ- 1977.- № 2- с. 31-36.

80. Зинченко, В.М. Инженерия поверхности зубчатых колес методами химико-термической обработки./ Зинченко В.М. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.-303 с.

81. Зинченко, В.М. Интенсификация процесса цементации стали./ Зинченко В.М., Янцен Г. И., Астащенко В.И.// Автомобильная промышленность-1986.-№4- с. 30-31.

82. Иванова, В. С. Природа усталости металлов. / Иванова В. С. , Терентьев В. Ф. М.:, Металлургия, 1975, 456с.

83. Кадыков, Н.С. Исследование структуры и прокаливаемости сталей при охлаждении водо-воздушными средами./ Кадыков Н.С., Корочкин А.Е. // Изв. Вузов. "Черная металлургия"- 1973,- № 4- с. 146-148.

84. Казачков, И.В. Свойства закалочных средств на основе водорасворимых полимеров./ Казачков И.В., и др..// Технология автомобилестроения,1977.- №6- с. 21-29.

85. Калинин, А.Т., Термическая обработка на Волжском автомобильном заводе./ Калинин А.Т., Тихонов А.К.// МиТОМ.- 1973.- №9- с.17.

86. Качанов, H.H. Прокаливаемость стали./ Качанов H.H. М.: Металлургия,1978.-192 с.

87. Каюшников, П.Я. Бездефформационная закалка./ Каюшников П.Я. //МиТОМ- 1963.-№ 3-е. 18-19.

88. Кидин, H.H. Электро химико - термическая обработка металлов и сплавов./ Кидин H.H. и др.. - М.: Металлургия, 1978.- 320 с.

89. Коваленко, В. С. Металлографические реактивы./ Коваленко В. С. М.:, Металлургия, 1973, 286с.

90. Кобаско, Н.И. Влияние скорости охлаждения при закалке на образование трещин в стали 45./ Кобаско H.H., Прохоренко НИ. // МиТОМ, 1964.- №2-с. 11-14.

91. Кобаско, Н.И. Закалка стали в жидких средах под давлением./ Кобаско Н.И. Киев: "Наукова думка", 1980.- 203 с.

92. Кобаско, Н.И. Исследование с помощью ЭВМ тепловых процессов при закалке стали./ Кобаско Н.И. // МиТОМ, 1976.- №10- с. 8-13.

93. Кобаско, Н.И. Образование трещин при закалке стали./ Кобаско Н.И.// МиТОМ, 1970.-№ 11-е. 34-36.

94. Кобаско, Н.И. Оценка охлаждающей способности закалочных сред с использованием характеристик процесса кипения./ Кобаско Н.И., Констанчук Д.М. // МиТОМ, 1973.- №10- с. 21-26.

95. Козловский И.С. Прокаливаемость стали./ Козловский И.С. М.: Машгиз, 1945- 95 с. с ил.

96. Козловский, И.С. Химико-термическая обработка шестерен./ Козловский И.С. М.: Машиностроение, 1970.- 232 с.

97. Конторович, Л.В. Приближенные методы высшего анализа./ Конторович Л.В., Крылов В.И. М: Физматгиз, 1962.-242 с.

98. Контролируемая закалка в полимерных средах на базе полиакрилата натрия: экспресс информация.//Технология автомобилестроения, 1979.-№10-с.17-19.

99. Крамаров, М.А. Оценка сопротивления разрушению стали 35ХНЭМФА для круглых заготовок./ Крамаров М.А. и др..// МиТОМ, 1976.- №2- с. 14-16.

100. Красиков, В.В. Влияние прокаливаемости стали на деформацию шестерен в процессе химико-термической обработки./ Красиков В.В., и др..// Автомобильная промышленность.- 1979.- №8- с. 31.

101. Кузнецов, Б.Л. Введение в литейное металловедение чугуна/ Кузнецов Б.Л. -М.: Машиностроение, 1995. 168 с. с ил.

102. Курбатов, А.П. Закалка инструментальных сталей в кипящем слое./ Курбатов А.П., Муравьёв В.И. // МиТОМ, 1970.-№2- с.46-48.

103. Кугультинов, С. Д. Технология обработки конструкционных материалов/ Кугультинов С. Д., Ковальчук А. К., Портнов И. И.// М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006-672с.

104. Лапкин, П.А. Сжатый воздух как охлаждающая среда при поверхностной закалке. // МиТОМ- 1967. № 4-е. 7-8.

105. Лахтин, Ю.М. Материаловедение: учебник для вузов/ Ю.М.Лахтин, В.П. Леонтьева.- М.: Машиностроение. 1990.- 528 с.

106. Люты, В. Закалочные среды./ Люты В. // Под ред. Масленкова C.B., пер. с польского, Челябинск: Металлургия, 1990.- 192 с.

107. Ляхович, Л.С. Борирование стали./ Ляхович Л.С., Ворошнин Л.Г. М.: Металлургия, 1967.- 119 с.

108. Маклаков, В.Е. Применение негорючей закалочной жидкости «ТОСОЛ-К» для закалки коленчатых валов./ Маклаков В.Е., Сорокин И.Е., Астащенко В.И. // Кузнечно-штамповочное производство- 1984,- №2- с. 19-20.

109. Малинкина, Е.И. Образование трещин при термической обработке стальных изделий./ Малинкина Е.И. М: Машиностроение, 1965.- 173с.

110. Малинкина, Е.И. Прокаливаемость стали./ Малинкина Е.И., Ломакин В.Н. М.: Металлургия, 1969.- 190 с.

111. Мединский, Л.Б. Непосредственное определение охлаждающей способности среды./ Мединский Л.Б. // Заводская лаборатория. 1959.- №5-с.628-670.

112. Меськин, B.C. Основы легирования стали./ Меськин В. С.- М.: Металлургия, 1964.- 684 с.

113. Минкевич, А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов./ Минкевич А. Н.-М.:, Машиностроение, 1965, 491с.

114. Моталин, А. А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин. / Моталин А. А.-Киев, «Техннса, 1971, 144с.

115. Муратов. В. С. Структурная наследственность и улучшение свойств изделий из алюминиевых сплавов.//Генная инженерия в сплавах: Тез. докл. Межд. НПК. Самара: Сам.ГТУ. 1998. с.44-45.

116. Никитин, В. И. Наследственность в литых сплавах/ Никитин В. И., Никитин К. В.- М.Машиностроение 1. 2005. 476с.

117. Нихендзи, Ю. А. Стальное литье./ Нихендзи Ю. А.- М.: Металлургиздат., 1948. 766с.

118. Николаев, Б.Н. Термическая обработка металлов токами высокой частоты: учебник./ Николаев Б.Н., Коротин И.М. М.: Высшая школа, 1977.- 214 с.

119. Новиков, И.И. Теория термической обработки металлов./ Новиков И.И. -М.: Металлургия, 1974 400 с.

120. Новые закалочные среды для термической обработки легированных сталей./ Алдырев Д.Л. и др..//Технология автомобилестроения: сб. научных трудов,- Ростов Н\Д, 1979.- №23- с.70-73.

121. Обзор особенностей микроструктур при разрушении сколом./ Jloy Р.Д. //Сб.научных трудов" Атомный механизм разрушения" М.: Металлургиздат, 1983.- с.84-88.

122. Опыт разработки и внедрения в производство негорючих закалочных сред на водной основе и методы контроля их охлаждающей способности: Тезисы докладов и сообщений всесоюзного научно-технического семинара, Волгоград, ВНИИТмаш, 1982, 102с.

123. Отработка режимов изотермического отжига поковок на Кузнечном заводе КамАЗа: Отчет о НИР(заключ.):181-75/ НИИТавтопром; рук. Кохова Г. М.; исп. Белугин И. И.

124. Патент 56-11731 Япония, С21Д '/бо- Охлаждающая жидкость для охлаждения при поверхностном упрочнении металлов./ Такомура Мотохира и др..-№48-68274 заявл. 19.06.73.; опубл. 17.03.81.

125. Патент №3902929, США, кл.148-28(В23К 35\24). Закалочная смесь на водной основе и метод закалки в ней./ Meszaros Anthony. №3865642, заявл. 02.02.81.

126. Патент №3902929, США, кл. 148-28 (В23К 35\24). Метод закалки и водный раствор для закалки, содержащей поливинилпирролидон./ Meszaros Anthony.-№3794422, заявл. 30.06.80.

127. Патент №1242660, ФРГ, кл.18 С \б0 (С21Д '\6о). Закалочная среда для закалки термически обрабатываемых материалов./-№3306421, заявл. 04.01.80.

128. Патент №49-40324, Япония, кл. 10А742(С21Д 1\60). Закалочная среда./Такомура Мотохира и др..-№48-68201, заявл. 19.11.73.

129. Патент №933858, ПНР, кл. С21Д 1\60. Konzentrat do kapile hastownicrych./ Microwevar Andrey , Adowski Moriusz , Polesynski Tadeusz.-№621414,зaявл. 31.12.76.

130. Патент №1016377 Российская Федерация МКИ3, С21Д Уб0. Закалочная среда./Николаев В.В. Маклаков В.Е., Астащенко В.И., Янцен Г.И.: заявитель и патентообладатель ОАО «КамАЗ» №3278813; заявл. 21.04.81. Опубл. 07.05.83, Бюл. №17-1981.-1 с.

131. Патент №1712462 Российская Федерация МКИ3 С23С 8/70 Порошкообразный состав для борирования стальных изделий./ Янцен Г.И., Астащенко В.И., Сергеева Е.И.-№4792103/02 заявл. 13.02.90.; опубл. 12.02.92. бюл. №6, 1с.

132. Петраш, JI.B. Закалочные среды./ Петраш JI.B. M-J1: Машгиз, 1960.106 с.

133. Плетнева, H.A. Закономерность испарения капель в сфероидальном состоянии./ Плетнева H.A., Ребиндер П.А. // Физическая химия, 1946.-№ 9-с. 961.

134. Попова JI. Е. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана./Попова Л. Е. Попов А. А. М.: Металлургия, 1991-502с.

135. Погодин, В.Г. Влияние ультразвуковых колебаний на охлаждающую способность закалочного масла.// МиТОМ- 1973-№10-с.12-13.

136. Прибор для контроля закалочных сред фирмы "Хойтон". Пер. с нем., № Б-33857, М.: НИИНавтопром, 1979.- 9 с.

137. Прженосил. Б. Нитроцементация. Пер. с чешек. -М.:, Машиностроение, 1969, 210с.

138. Приходько, B.C. Охлаждающие среды для закалки./ Приходько B.C. М.: Машиностроение, 1977.-32с.

139. Расчетное определение температур и напряжений, возникающих в цилиндрических деталях при охлаждении с температур отпуска./ Устиловский С.А., Рудницкий Н.М., Шапкина H.A. // Сб.научных трудов/НАМИ-1978.- вып. 175. с. 3-14.

140. Руссов, К.Д. Новая полимерная закалочная среда ЗСП-1./ Русов К.Д., Розенко Л.Б. // МиТОМ, 1977.-№2- с.36-37.

141. Сагарадзе, B.C. Повышение надежности цементуемых деталей./ Сагарадзе B.C. М.: Машиностроение, 1975.- 216 с.

142. Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970-376с.

143. Садовский В. Д. Структурная наследственность в стали. М.: Металлургия 1973-208С.

144. Садовский В. Д. Происхождение структурной наследственности в стали//Физика металлов и металловедение, 1984, 57, №2, с. 213-223.

145. Сарак, В.И. Неоднородное распределение внутренних напряжений и склонность стали к хрупкому разрушению./ Сарак В.И. и др..//Физика металлов, 1969.-№1-с. 143.

146. Серенсен, C.B. Несущая способность и расчет деталей на прочность./ Серенсен C.B., Кочаев В.П., Штейнцерович В.М. М.: Машиностроение, 1975.- 113 с.

147. Склюев, П.В. Влияние скорости охлаждения температуры переохлаждения на ударную вязкость и переходную температуру стали 35X3MH и 34X3МН./ Склюев П.В. // МиТОМ, 1977.- № 8- с. 15-26.

148. Смирнов, A.B. Закалка и цементация в жидких средах./ Смирнов A.B., Бабошин A.A., Масалов Н.И. М.: Госметаллургиздат, 1933.-184 с.

149. Спектор, Н.И. Некоторые особенности охлаждения в во до-воздушной смеси при индуктивном нагреве./ Спектор Н.И., Грачева А.Н. // МиТОМ-1962.-№ 3-е. 38-39.

150. Специальные стали. В 2 т. Т.1/ Э. Гудремон. М.: Металлургия, 1959.- 952 с.

151. Справочник. Диаграммы горючей деформации, структура и свойства сталей. / M.JI. Бернштейн и др.. -М.: Металлургия, 1989.- 543 с.

152. Справочник. Химико-термическая обработка металлов и сплавов./ Борисенок Г.В. и др..- М., Металлургия, 1981.- 424 с.

153. Справочник металлиста. В 5 т. Т2. /Под ред. Рахштадта А.Г. и Брострема В. А.- М.: Машиностроение, 1976- 720 с.

154. Справочник. Термическая обработка в машиностроении/Под ред. Ю.М. Лахтина и А. Г. Рахштадта. М.: Машиностроение, 1980.- 783 с.

155. Суслов, А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин./ Суслов А.Г. -М.: Машиностроение, 2000.- 320 с.

156. Старокожев, Б.С. «Пятнистая» цементация сталей./ Старокожев Б.С., Ковригин В.А., Чернов И.А. // МиТОМ- 1978.- №9- с. 17-19.

157. Сызранцев, В.И. Диагностика нагруженности и ресурса деталей трансмиссий и несущих систем машин по показаниям датчиков деформаций интегрального типа./ Сызранцев В.И., Гольфаст С.П., Сызранцев К. В. Новосибирск.: Наука, 2004. - 188 с.

158. Тамарин, А.И. Вибропсевдосжиженный слой новая закалочная среда./ Тамарин А.И. и др. // МиТОМ, 1968.- № 3- с. 10.

159. Технология изотермического отжига: материалы симпозиума/Завод им. Лихачева; под ред. д-ра Вюннинга.- М,1977,38 с.

160. Технология термической обработки заготовок/Материалы фирмы «Хеннинг» (ФРГ)- 1956- 32 с.

161. Толстоусов, А.Б. Новая закалочная среда на основе водорастворимого полимера./ Толстоусов А.Б., Банных O.A. // МиТОМ, 1981,- №2-с. 5-8.

162. Туркович, В.Ф. Обзор литературы по обработке материалов за 1966-1968 гг./ Туркович В.Ф. // Конструирование и технология машиностроения.-1972.-№2.- с. 219.

163. Тылкин, М. А. Справочник термиста ремонтной службы./ Тылкин М. А., М.: Металлургия, 1981, 648с.

164. Фельдштейн, Э.И. Обрабатываемость сталей в связи с условиями термической обработки/ Фельдштейн Э.И.- М.: Машгиз, 1953.- 254 с.

165. Форма образца главный фактор для определения охлаждающей способности закалочной среды.// РЖ. "Металлургия", серия "Металловедение и термическая обработка", 1979.- №5-с. 424.

166. Хапонен, Н. А. Методика комплексного неразрушающего контроля стали у оборудования повышенной опасности/ Хапонен Н. А., Иванов Г. П., и др..//Безопасность труда в промышленности-2001-№8-с.34-36.

167. Хина, M.JI. Закалочные среды на основе водорастворимых полимеров./ Хина М.Л., Васильков В.Ф., Кобзов И.С. // МиТОМ, 1978.- №8- с.70-73.

168. Чернышев, Г.Д. Повышение надёжности изделий ЯМЗ и автомобилей КрАЗ./ Чернышев Г. Д., Малышев А. А, Ханин Н.С. М.: «Машиностроение», 1977.- 288 с.

169. Чижиков, A.C. Струйное охлаждение плоских изделий при термической обработке./ Чижиков A.C., Эйсмонд Ю.Г. // МиТОМ- 1975.- № 4- с. 3-6.

170. Шаврин, О. И. Технология и оборудование термомеханической обработки деталей машин. М., Машиностроение, 1983. 176с.

171. Шепеляковский, К.З. Термическая обработка стали при индукционном нагреве./ Шепеляковский К.З. // МиТОМ-1977.-№Ю-с.72-78.

172. Шепеляковский, К.З. Упрочнение стали поверхностной закалкой при индукционном нагреве./ Шепеляковский К.З. М.: Машиностроение, 1972.-287с.

173. Шибаков, В.Г. Борирование деталей машин и пресс-оснастки в порошкообразных смесях./ Шибаков В.Г., Астащенко В.И., Сергеева Е.И. // Упрочняющие технологии и покрытия- 2005 №11- с.25-27

174. Шибаков, В.Г. Унифицированная технология отжига стальных заготовок./ В.Г. Шибаков, В.И. Астащенко, Ю.М. Мокроусов//Заготовительные производства в машиностроении 2006 - №9-с. 44-48.

175. Шибаков, В.Г. Управление структурообразованием стали на стадии изготовления изделий пластическим деформированием./В.Г. Шибаков, В.И. Астащенко//Кузн.-штамп, пр-во и ОМД 2006 - №6 - с.31-36

176. Шмыков, A.A. Справочник термиста./ Шмыков A.A. М: Машгиз,1961.-182 с.

177. Штейнберг, С.С. Охлаждающие среды для закалки./ Штейнберг С.С. -М.: ПМО металлургов, 1939, леция №14.

178. Юзаев Б.Н. Теплопередача: учебник/ Юзаев Б.Н.- М.: Высшая школа, 1981.-209с.

179. Abschreck-Medium "Asmanil": проспект фирмы "OsmiroP'(OPr).-1970-44 с.

180. Almand, Е. Surveilland des huiles de trempe./ Almand E., Damagnez M. //Trait. Therm., 1970.- № 49- c. 43-45.

181. Beitz, H. Neuartiges wassriges Abschreckmedium für die Härtung emflifindlicker nichtmartensitischer Abruhlungsvorgange: 7-ой международный симпозиум- Бухарест- 1979.- с.749-759.

182. Blanckard, P.M. Properties of guenchants/ Blanckard P.M. //Metallyrgia and Metall Forming, 1973-№6- c. 177-180.

183. Boor, Udo. "Ein vollautomatisirter Prüfgerät zur Beuzteilung der Abschreckfahigkeit von Harteolen"./ Boor Udo. //TZ. F. prakt. Metallbearb., 1975.- №9-c. 299-301.

184. Burgdorf, E. Eigenschaften und Einsatzgebute Synthetischer. Abschrecklosungen./Burdorf E.//ZwF, 1979.- №9-c. 431-436.

185. Burgdorf, E. Flussige Abschreckmittel Pruflmg und Überwachung./ Burgdorf E. //Techn. Zbe. Prakt. Metallbearb., 1979.- №3- c. 109-114.

186. Filipow, W.I. Badanie zdolnosci chlodzacych olejow hartowniczych./ Filipow W.I., Marmer E.N.//Metalozn. Obrol. Giepl., 1981.- №51- c. 15-16.

187. French H.I. Transactions ASST, vol. XVII, 1930.

188. Quenchants and heat treatment fluids Bergen R.T.//Wire.Ind.,- 1979.-№7-c.493.

189. Laslay Stanley B. Metal guenching witch cils and syntetic malia//Ind.Heat., 1976.-№ 10-c. 8-14.

190. Le Chatelier M.H. Revue de Metallurgie, vol.1, 473, 1904.

191. Matuschka A. Konstr. Elem. Meth, 1973, Bd. 10, №5, p. 54 - 58.

192. Möhr Terry, W. A better way to evalate guenchants./ Möhr Terry W.//Metal. Pogr., 1974.- № 5-c. 85-86.

193. Owaku, Shigeo. Охлаждающая способность закалочных жидкостей./ Owaku Shigeo./ZHewe cepu, Netsu shori, j.jap. Sec. Heat. Treat., 1980.- №4- c. 152-157.

194. Ohmari, 1./ Ohmari 1., Othani H., Kunitahe D. //Metal Sience, 1974.- №8- 11-c. 357.

195. Owaki, Snigeo. Охлаждающая способность закалочных жидкостей.//Мецу Сёра, Netsu Shori, J. Jap. Soc. Heat Treat. 1980.-№4- с. 152-157.

196. Rosenbeild, A./ Rosenbeild A., Hohn G., Embury J. //Met. Trans., 1972.- №11-c. 2797.

197. Sandor, Leslie W. Szintikus edzofolgader tulajdonsagai es alkalbasasi lehetosegei.//Bangasz. Lapok. Kohasz-1979.-№10-c.447-454.

198. Singleton, O.R. Untersuching neuer Abscheckmittel fur Aluminium. //Aluminium. 1969.- № 8- c.499-505.

199. Seifert W. Erfahrung bei der praktieschen Anwendung des neuer Abschreckmittels "Aqua-Plast".: 2-й международный симпозиум,- Варна,-1969.-с. 72-74.

200. Spezial-Konzentrat rum risspreisen Harten "Aquaguench": проспект фирмы "Haughton" (ФРГ).-1969.-59 с.

201. Suttie, N.R. The use of polumer guenchants for aluminium alloy heat treatment.//Heat. Treat.Metals. 1979.- №1- c.19-21.

202. Witold W. Austeniete Transformation Kinetics of Ferrows Alloys. Glimax Molibdenum Gompany, Grunwich, 1975, p. 84.

203. Wyszkowski, J. "Wobol -3 "-neues Suntketischer Abschreckmedium das Ol oder Wasser ersatz.: 7 Simp. Jnt. Met. Fiz. Si tratamente term.-Bucuresti, 1979.- c. 769-778.

204. УТВЕРЖДАЮ Главный инженер завода двигателей1. Н.С. Галкин» 1989 г.1. АКТ

205. Испытаний опытно-промышленных партий поковок из стали 15ХГН2ТА обработанных в цехе 208-210.

206. В таблице приведены результаты расхода режущего инструмента из расчета на 1000 м/к при обработке промышленных партий.