автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Повышение эксплуатационных свойств свариваемых сталей микролегированием

доктора технических наук
Ткаченко, Юрий Сергеевич
город
Воронеж
год
2004
специальность ВАК РФ
05.16.01
Диссертация по металлургии на тему «Повышение эксплуатационных свойств свариваемых сталей микролегированием»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эксплуатационных свойств свариваемых сталей микролегированием"

На правах рукописи

ТКАЧЕНКО Юрий Сергеевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СВАРИВАЕМЫХ СТАЛЕЙ МИКРОЛЕГИРОВАНИЕМ

Специальности: 05.03.06 - Технологии и машины

сварочного производства 05.16.01 -Металловедение

и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Фролов Вадим Анатольевич;

доктор технических наук, профессор Чернышев Георгий Георгиевич;

доктор технических наук, профессор Блинов Виктор Михайлович

Ведущая организация Воронежское акционерное

самолетостроительное общество (ВАСО)

Защита состоится 14 марта 2005 г. в «14» часов на заседании диссертационного совета Д 217.042.02 при ФГУП «Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ)» по адресу: 115088, г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4, ауд. 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ГНЦ ЦНИИТМАШ

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

У

Клауч Д.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В программных документах Правительства РФ отмечается, что в центре государственной экономической политики всегда будет находиться всемерное повышение технического уровня и качества продукции, определяющие научно-технический и экономический потенциал страны. Важная роль в развитии таких отраслей, как энергомашиностроение, химическое машиностроение, производство летательных аппаратов и т п отводится прикладному металловедению и технологии. При этом развитие современной техники обусловливает непрерывное повышение требований, предъявляемых к уровню различных свойств конструкционных материалов, работающих при высоких параметрах нагруже-ния.

Значительная доля металлических конструкций в машиностроении производится при помощи сварки. Для создания надежных сварных конструкций необходимо иметь заданные свойства конструкционных материалов не до, а после сварки, учитывая меру их изменения в процессе изготовления. Разработка новых марок свариваемых конструкционных сталей или усовершенствование уже существующих ведется как за счет усложнения их химическою состава, так и за счет применения новых легирующих элементов. Среди последних особое место занимают микролегирующие элементы (МЛЭ), введение которых в малых количествах может обеспечивать значительное повышение эксплуатационных и технологических свойств конструкционных сталей и их сварных соединений. Микролегирование является фактором, активно воздействующим на степень чистоты металлов, размеры зерна, состав и морфологию избыточных фаз, влияющим на весь спектр технологических и эксплуатационных свойств.

Однако, несмотря на привлекательность процессов микролегирования, они базируются на сложных физико-химических явлениях, протекающих в расшивах, на стадии кристаллизации и в твердом металле и вызывающих развитие ряда фазовых и структурных превращений как на этапе изготовления, так и при последующих технологических переделах металла. В зависимости от характера и степени легирования сталей эффект микролегирования может существенно различаться, главным образом, из-за экстремальною характера влияния микролегирующих добавок и непопадания в оптимальный интервал их содержаний, а также из-за непостоянства условий, необходимых для усвоения микродобавок. Эти обстоятельства усугубляются относительно низкой точностью методов анализа составов сталей в области малых концентраций микролегирующих добавок и необходимостью проведения значительного объема металлургических и металловедческих исследований, что в условиях финансовых и ресурсных ограничений современного периода существенно снижают эффективность процесса микролегирования.

Таким образом, имеет место противоречие между технической и экономической целесообразностью повышения эксплуатационных свойств сталей и их сварных соединений микролегированием и отсутствием достаточно точных и эффективных методик получения зависимостей типа «содержание МЛЭ - структура - комплекс свойств».

Поэтому разработка научно-методологических и технологических основ повышения комплекса эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений микролегированием является актуальной проблемой.

В основу исследований положена гипотеза о том, что проблема повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений микролегированием будет решена, если:

- будут разработаны способы и методы повышения точности и эффективности исследования процесса микролегирования свариваемых сталей и их сварных соединений и сформулированы принципы выбора МЛЭ;

- будут получены зависимости типа «состав МЛЭ - структура - комплекс свойств свариваемых сталей» и результаты использованы при решении практических задач изготовления изделий ответственного назначения в энергетическом и химическом машиностроении.

Цель работы. Разработка научно-методологических и технологических основ повышения комплекса эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений микролегированием.

Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать особенности влияния микролегирования на эксплуатационные и технологические свойства свариваемых сталей и установить границы применимости различных методов разработки их составов в условиях использования МЛЭ, определить критерии выбора МЛЭ для повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов.

2. Разработать принципы оптимизации составов свариваемых сталей путём применения методов, основанных на непрерывном изменении содержания в металле исследуемых МЛЭ по заданному закону.

3. Исследовать механизм и кинетику взаимодействия различных содержаний МЛЭ в свариваемых сталях и присадочных материалах на энергетические характеристики сварочной дуги в среде аргона и параметры зоны проплавления. Разработать практические рекомендации по получению металла с переменным содержанием исследуемых МЛЭ в различных зонах сварных соединений сталей.

4. Изучить метрологические особенности применения образцов из металла с переменным содержанием МЛЭ для анализа состава микролегированных свариваемых сталей и их сварных соединений и выработать критерии ускоренной оценки структуры и физико-механических свойств металла с переменным содержанием исследуемых элементов.

2

5. Провести комплексные исследования влияния МЛЭ на эксплуатационные и технологические свойства сварных соединений сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов, установить закономерности и механизмы их влияния и получить практические рекомендации по оптимизации составов сварных соединений ряда теплоустойчивых и коррозионно-стойких сталей, позволяющие решать задачу повышения их эксплуатационных свойств.

6. Использовать полученные результаты для создания изделий специального назначения в энергетическом и химическом машиностроении с внедрением результатов работы.

Исследования выполнялись в соответствии с проблемой ГКНТ СССР 02.02.01.08, хозяйственными договорами с ПО «Ижорский завод» (Ленингр. обл.), Южтеплоэнергомонтаж (г. Киев), п/я Р-6575, ИКС ЦНИИЧЕРМЕТ им. И. П. Бардина, ОКСиП НПО ЦНИИТМАШ (г. Москва), а также планами научно-исследовательских работ Воронеж. гос. техн. ун-та ГБ 1996.39 и ГБ 2001.39 «Теория и практика машиностроительного оборудования».

Методы исследования и достоверность научных положений.

Для проведения исследований автором разработан и применен ряд новых оригинальных методик с использованием металла переменного химического состава и безобразцовых методов оценки свойств металла. Кроме того, в работе использовался комплекс современных методик металло-физических исследований, в том числе методы химического, микрорентге-носпектрального (анализаторы MS-46 «Камека», JXA-3A), газового (ГАЗ-6), спектрального (квантометр ДФС-36), рентгенофлюоресцентного (ARL-32000)и др. анализов.

Структуру металла исследовали с использованием оптической и электронной металлографии. Состав и форму включений анализировали на приборе «САМЕВАХ» в режиме растрового микроскопа. Фрактографиче-ские исследования проводили на микроанализаторе JXA 50A фирмы Применяли комплекс методик по исследованию механических свойств, стойкости металла против образования горячих трещин и др.

Достоверность научных положений работы обеспечена обоснованным использованием известных теоретических положений таких научных дисциплин, как физико-химический анализ, теория затвердевания, теория микролегирования и др.; подтверждена качественным и количественным согласованием результатов теоретических и экспериментальных исследований, их совпадением с известными результатами отечественных и зарубежных исследователей, а также положительным опытом внедрения полученных результатов. Кроме того, достоверность результатов основывается на сочетании методов физико-механических испытаний, математического планирования экспериментов и статистической обработки результатов исследований. Экспериментальные исследования метрологически обеспечены. 3

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Концепция разработки и корректировки химического состава свариваемых сталей и их сварных соединений с микролегирующими добавками, базирующаяся на использовании металла переменного химического состава, обеспечивающая повышение эксплуатационных свойств.

2. Принципы выбора МЛЭ, в основу которых положены такие параметры, как предельная растворимость, критерий распределения, соответствие атомных радиусов МЛЭ и железа, электронно-статические моменты химических элементов

3. Закономерности и механизмы влияния содержаний МЛЭ в свариваемой стали и присадочных материалах на энергетические характеристики сварочной дуги в среде аргона, параметры зоны проплавления и процессы в сварочной ванне, позволяющие определить технологические параметры режимов сварки и обработки, обеспечивающие распределение исследуемых МЛЭ в металле переменного состава по заданному закону.

4. Принципы выбора способов повышения точности определения содержания МЛЭ в сталях, в основу которых положены разработанные расчет-но-экспериментальный метод и специальные контрольные образцы для спектрального анализа состава сталей.

5. Закономерности и механизмы влияния МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора на структуру и комплекс свойств сварных соединений сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов, оптимальные интервалы их содержаний в металле, обеспечивающие повышение уровня эксплуатационных свойств в изделиях химического и энергетического машиностроения.

Научная новизна. 1. Предложен и обоснован системный подход для определения необходимых и достаточных условий процесса микролегирования, обеспечивающих повышение уровня эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений.

2. Определены границы применимости и эффективность методов разработки составов свариваемых сталей с микролегирующими добавками. Показано, что путём непрерывного изменения в металле сварного соединения сталей содержания исследуемых МЛЭ или их комбинаций по заданному закону при практически постоянном базовом составе основы можно повысить точность оценки влияния этих элементов с целью оптимизации их состава.

3. Теоретически обоснованы принципы выбора МЛЭ, включающие в качестве определяющих параметров предельную растворимость, критерии распределения, соответствие атомных радиусов МЛЭ и железа, элекгронно-статические моменты химических элементов.

4. Установлены закономерности и механизмы влияния содержания МЛЭ титана, ванадия, церия, циркония и бора на энергетические характеристики сварочной дуги в среде аргона и параметры зоны проплавления. На основе математического моделирования получены аналитические зависимо-

4

сти распределения МЛЭ в металле швов переменного состава от режимов сварки и условий обработки.

5. Обоснованы принципы выбора способов повышения точности определения содержания МЛЭ в сталях с использованием разработанных расчетно-экспериментальных методов и специальных контрольных образцов.

6. Установлены новые закономерности и механизмы влияния МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора на структуру и комплекс свойств различных зон сварных соединений сталей перлитного, аустенит-ного и ферритного классов с учетом режимов обработки, позволяющие оптимизировать их составы с целью повышения эксплуатационных свойств.

Практическая ценность и реализация работы. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований являются основой новых методологических и технологических решений для повышения уровня эксплуатационных свойств сварных соединений сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов микролегированием.

1. Установлены принципиальные ограничения возможностей методов разработки составов сталей с микролегирующими добавками. Определены предельные уровни варьирования содержания МЛЭ и ошибками в их определении при математическом планировании экспериментов для поиска оптимальных составов сталей.

2. Получены номограммы и технологические рекомендации, позволяющие осуществлять выбор режимов изготовления образцов в виде сварных швов с переменным содержанием исследуемых МЛЭ по заданному закону распределения по их длине:

- для металла, толщиной б менее 5 мм, методом «косого стыка» (А.с. 823026. СССР);

- для металла, толщиной до 15 мм (по методу клиновой вставки);

- для основного металла, подвергнутого действию термодеформационного цикла сварки (ЗТВ).

3. Разработан расчетно-экспериментальный метод оценки содержания МЛЭ в металле, специальные контрольные образцы для спектрального анализа сталей с микролегирующими добавками, позволяющие повысить точность их определения.

4. Экспериментально выбрана система микролегирования и определены оптимальные содержания МЛЭ в основном металле и металле сварных соединений сталей 10ГН2МФА, О8Х18Н10, 01Х25ВИ, ЭИ847, обеспечивающие повышение эксплуатационных и технологических свойств в широком диапазоне нагрузок и условий эксплуатации.

5. Произведено опытно-промышленное внедрение разработанных методик и результатов исследований при изготовлении изделий ответственного назначения в организациях ЦНИИЧЕРМЕТ им. И. П. Бардина, п/я

5

Р-6575, НПО ЦНИИТМАШ, Южтеплоэнергомонтаж. Получен экономический эффект.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в формулировании идеи, гипотезы и постановке задач исследований /1,8,19,22,29,30/, разработке методологических основ повышения точности /4, 15, 18, 20, 25, 27, 28, 34/ и оценки эффективности влияния МЛЭ на структуру и свойства свариваемых сталей и их сварных соединений путем применения сплавов переменного химического состава /2, 7, 9, 11, 21/, теоретической и экспериментальной разработке способов и технологии изготовления сплавов переменного состава с МЛЭ /3, 10,12, 16, 23, 31/; в установлении закономерностей и механизмов влияния МЛЭ и экспериментальном определении оптимальных содержаний МЛЭ для повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений /1/ перлитного /1,5, 13, 14, 24, 33/, аустенитного /6, 36/ и ферритного /17, 26, 32/ классов с внедрением результатов работы.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на: региональной конференции «Проблемы качества и совершенствования оборудования тяжелого, энергетического, транспортного и химического машиностроения» (Свердловск, 1980); X конференции молодых ученых и специалистов НПО ЦНИИТМАШ (Москва, 1980); научном совете отдела сварки и пайки НПО ЦНИИТМАШ (Москва, 1983); региональном семинаре «Повышение эффективности горячештамповочного производства» (Челябинск, 1989); межреспубликанской конференции «Прогрессивные методы получения конструкционных материалов и покрытий, повышающих долговечность деталей машин» (Волгоград, 1991); Международной конференции «Производство и ремонт механизмов и машин в условиях конверсии» (Киев, 1995); Международной научно-технической конференции «Теория и практика машиностроительного оборудования» (Воронеж, 1996); республиканской конференции с международным участием «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 1997); российских научно-технических конференциях «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 1998, 1999, 2001); региональной конференции (Воронеж, 1998); Международной технической конференции «Медико-экологические информационные технологии» (Курск,

1998); межвузовской научно-технической конференции «Новационные технологи и управление в технических и социальных системах» (Воронеж,

1999); межвузовских научных конференциях «Теория и практика машиностроительного оборудования» (Воронеж, 1997, 2000 - 2004); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГТУ (Воронеж, 1988 - 2004).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 55 работ, в т. ч. монография, учебное пособие, авторское свидетельство на изобретение, 34 статьи в журналах и сборниках научных трудов, 18 материалов докладов на конференциях различных уровней.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 342 страницах, включая 151 рисунок и 24 таблицы, состоит из введения, семи глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 296 наименований, и 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована ее цель, гипотеза и положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе изложено современное состояние теории и практики микролегирования конструкционных сталей, а также особенности их применения при изготовлении сварных конструкций. Под микролегированием в настоящее время понимают специальное введение, иногда совмещаемое с раскислением, в сплав химических элементов или их соединений, остаточное содержание которых не превышает 0,1 % мас., значительно улучшающих эксплуатационные и технологические свойства металла.

Благодаря исследованиям А.П. Гуляева, Е.М. Савицкого, Н.С. Кре-щановского, Н.И. Голикова, Я.Е. Гольдштейна, М.В. Приданцева, В.И. Явойского, В.И. Архарова, М.П. Брауна, С.А. Голованенко, Н.М. Фон-штейн, К.А. Ланской и др. ученых проблема микролегирования сталей стала предметом научного изучения и обособилась в самостоятельной раздел теории и практики металловедения. Однако анализ литературных источников показывает общность и различия при рассмотрении сущности явления микролегирования сталей. Микролегирующие элементы могут оказывать на стали рафинирующее (А.П. Гуляев, М.В. Приданцев и др.), модифицирующее (Н.С. Крещановский, М.В. Мальцев и др.), легирующее воздействие (В.И. Архаров, Е.М. Савицкий и др.). По мнению ряда исследователей одним из наиболее глубоких теоретических обоснований влияния легирования на свойства сталей являются положения теории внутренней адсорбции в металлах, развитые и систематизированные В.И. Архаровым. Вместе с тем этих представлений недостаточно для построения обобщенной теории микролегирования, в частности, позволяющей учитывать особенности превращений в металле под воздействием процессов технологической обработки (сварки, термической обработки и т.п.). Анализ отечественного и зарубежного опыта повышения эффективности и качества производства и использования сталей применительно к изготовлению сварных конструкций показывает, что в данном направлении работами К.К. Хренова, Г.В. Боброва, Ю.И. Казеннова, Ю.И. Рубенчика, А.С. Зубченко, Б.И. Медовара, Л.И. Миходуя, В.Е. Лазько, П.П. Лазебнова, Н.Г. Ефимен-ко, И. Гривняка и др. ученых выполнен значительный объем теоретических и прикладных исследований, способствующих применению МЛЭ. Однако имеющиеся сведения о влиянии микролегирования на физико-механические, эксплуатационные и технологические свойства свари-

7

ваемых сталей и их сварных соединений недостаточны и зачастую противоречивы. Особенность влияния МЛЭ связана, вероятно, с самой природой этих элементов, многогранностью их воздействия и чувствительностью к побочным явлениям. Кроме того, до настоящего времени влияние микродобавок зачастую оценивают по расчетным количествам, либо с использованием методов анализа с относительно низкой точностью в области малых концентраций МЛЭ. Поэтому вопросы, связанные с повышением эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений микролегированием требуют разработки самостоятельного научного подхода, позволяющего решать их комплексно с учетом специфики этих процессов. Микролегирование свариваемых сталей можно представить как совокупность взаимосвязанных системных научных мероприятий, необходимых и достаточных для получения требуемого уровня свойств с наибольшим экономическим эффектом. Рассматривая систему микролегирования свариваемых сталей, с одной стороны, как один из источников снижения затрат на разработку конструкционных материалов за счет упрощения процесса поиска их оптимальных составов с микролегирующими добавками, снижения их стоимости и дефицитности, а с другой стороны - как фактор, повышающий комплекс эксплуатационных и технологических свойств металла, можно сделать вывод, что элементы этой системы взаимосвязаны. На данном этапе исследований в систему были включены только наиболее важные объекты и факторы: МЛЭ и их оптимальные содержания в свариваемых сталях различных классов, обеспечивающие требуемый уровень их эксплуатационных свойств и технология микролегирования металла при изготовлении сварных конструкций, которые и являются объектами исследований (рис. 1). Основными составляющими этой системы можно считать две подсистемы: процесс выбора необходимых МЛЭ и определение их оптимальных содержаний в металле; технология микролегирования свариваемых сталей и их сварных соединений с обеспечением заданного уровня эксплуатационных и технологических свойств. Обе эти подсистемы по своим свойствам и функциям можно рассматривать как самостоятельные. Данная система не является замкнутой и взаимодействует с внешней средой. Принимая в качестве входа системы внешнюю среду: необходимость применения дорогостоящих и дефицитных легирующих элементов достаточный объем финансовых, природных и научно-методических ресурсов, необходимый для разработки и исследования сталей с МЛЭ наличие оборудования и технологии изготовления сварных конструкций из микролегированных сталей (Згехн> а в качестве входа - оптимальное количество и содержание МЛЭ в свариваемых сталях и заданный уровень эксплуатационных свойств металла можно отметить, что ее элементы взаимодействуют друг с другом (рис. 2). Исследованию процесса микролегирования свариваемых сталей и их соединений посвящено большое количество работ, однако, нельзя утверждать, что они позволяют в настоящее время построить математическую модель системы микролегирования в критериальном виде. Поэтому для решения этой за-

дачи целесообразно применять метод редукции, т.е. разбиение ее на несколько более простых, которые можно решать в отдельности. Сумма этих решений позволит приблизить решение всей задачи. Используя подход Б.Б. Гуляева, данная задача была разбита на следующие подзадачи (рис.3).

Рис. 1. Структурная схема системы микролегирования свариваемых соединений сталей при ограниченных ресурсах

На основании анализа материалов литературного обзора была подтверждена актуальность проблемы микролегирования как целесообразного способа повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей

9

Рис. 2. Структурная схема взаимодействия системы микролегирования свариваемых сталей с внешней средой

Задание на сплав |

1 г

Выбоп оси ювы сплава |

Выбор рядов легирующих элементов и определение вредных примесей

Рис. 3. Схема решения задачи разработки сплавов с микролегирующими элементами

в т. ч. выбор потенциально возможных МЛЭ

и выявлена необходимость разработки научных основ создания и корректировки составов свариваемых сталей с МЛЭ, сформулирована цель, гипотеза и поставлены задачи исследований.

Во второй главе рассматриваются современные методологические подходы разработки оптимальных составов сталей применительно к возможности использовании в их составе МЛЭ. Несмотря на успехи мегалло-физических, металловедческих и расчетных методов проектирования составов сталей, наиболее реальным подходом решения данной задачи остается эксперимент. Использование математико-статистических методов поиска оптимальных составов сталей, в частности, методов планирования экспериментов, значительно повышает эффективность исследований. В работе было подтверждено предположение, что решающим фактором, определяющим возможность использования математико-статистических методов при использовании в составах сталей МЛЭ является ряд особенностей: неточность обеспечения состава стали, ошибки при анализе содержания компонентов сплава, попадание в состав неучитываемых примесей и изменение содержания базовых компонентов сплава при переходе к другой плавке, партии и т.д., что в конечном итоге отражается на точности коэффициентов в уравнениях регрессии, описывающих свойства сплава. Анализ показал, что при использовании в составе сталей МЛЭ ошибки в уровнях независимых переменных и интервалы их варьирования являются величинами одного порядка, с другой стороны их определение существующими методами количественного анализа выполняется со значительными погрешностями. Корректировка коэффициентов уравнений регрессии по формулам, разработанным Л.С. Ерохиной показала их ограничения применительно к использованию в проектируемых составах сталей МЛЭ с остаточным содержанием данных элементов в металле менее 0,1 % мас. Для случая, когда ошибки в уровнях МЛЭ незначительны, но соизмеримы с ошибкой анализа содержания данного химического элемента, такой подход неэффективен.

Из условий выбора интервалов варьирования содержания МЛЭ при математическом планировании экспериментов определены минимальные их значения, учитывающие ошибки в фиксировании факторов и пределы допусков на состав сталей по МЛЭ.

В работе предложен подход к разработке оптимальных составов сталей с микролегирующими добавками, представляющий двухстадийную методику. На первом этапе с помощью методов планирования эксперимента определяется оптимальная с точки зрения исследуемых свойств композиция легирующих и примесных элементов стали. На втором этапе, закрепляя компоненты сплава на постоянном оптимальном уровне, изучается влияние МЛЭ.

Автором выдвинута и обоснована научная концепция о том, что путем непрерывного изменения в металле содержания исследуемого МЛЭ или их комбинации при постоянном базовом составе стали можно повы-

11

шать точность оценки влияния МЛЭ. При этом исследование, направленное на обеспечение требуемого уровня эксплуатационных или технологических свойств, будет осуществлено, если будет решена задача соответствия процесса проведения экспериментов в виде трех частей:

- точности и доступности измерения параметров эксперимента (определение содержания МЛЭ в сталях будет выполнено с достаточной точностью);

- точности управления воздействием (определен характер влияния МЛЭ на заданные свойства);

- запаса управления (определены интервалы содержания МЛЭ в сталях, в пределах которого будет обеспечен заданный уровень свойства или комплекса свойств).

Для выбора потенциальных МЛЭ в работе был обоснован и использован принцип предпочтительности, позволяющий установить первоочередности выбора схемы микролегирования и самих МЛЭ с учетом не только внутренних связей, определяющих структуру и свойства коррозионностойких и теплоустойчивых свариваемых сталей (химическое сродство МЛЭ к кислороду, сере, углероду и т.п., предельную растворимость элемента в твердой фазе, критерий распределения элемента в твердой и жидкой фазах, соответствие атомных радиусов МЛЭ и железа, электронно-статические моменты МЛЭ), но и внешних (экономичность процесса, доступность, достоверность результатов и др.), полученных по результатам анализа публикаций, метода синтеза сплавов. Данный подход позволил выделить ряд химических элементов по убывающей их применимости, которые целесообразно технически и экономически использовать для микролегирования указанной группы свариваемых сталей с целью повышения комплекса их эксплуатационных свойств: РЗМ (Се, У, 1л), ТС, V, В, Zr, от, ^ Ba и др.

Третья глава посвящена разработке оригинальных способов получения металла с переменным содержанием МЛЭ, в котором концентрация одного или нескольких элементов непрерывно изменяется в заданных пределах по заданному закону и по определенному направлению слитка или сварного шва, которые были использованы при выполнении работы. Следует отметить, что изготовление и применение сплавов переменного состава (ПС) успешно развивается в России. Работами Н.М. Новожилова и его учеников создана гамма способов изготовления сплавов ПС методами литья и сварки применительно к исследованию влияния легирующих и примесных элементов на свойства ряда сплавов. Однако в имеющихся работах отсутствуют сведения о способах и режимах, позволяющих изготовлять сплавы с переменным по заданному закону содержанием активных МЛЭ.

Предварительными исследованиями было показано, что, учитывая летучесть, высокую химическую активность, возможность дозировки с заданной точностью и т. п., наиболее целесообразным техническим решением по изготовлению металла с переменным содержанием МЛЭ является получение его в виде однопроходных сварных швов, выполненных дуговой сваркой в

12

среде аргона неплавящимся электродом. Исследование проводили на стали 10ГН2МФА, в которую предполагалось введение МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора в количествах соответственно: от 0,005 до 0,25 %; от 0,02 до 0,15 %; от 0,0 до 0,08 %; от 0,0 до 0,11 %; от 0,0 до 0,019 %. Было установлено, что изменения в свариваемой стали содержания церия и титана, в указанных пределах, вызвало уменьшение напряжения на дуге и, как следствие, ее проплавляющей способности. При этом значение сварочного тока, благодаря крутопадающей вольтамперной характеристике источника питания, поддерживались постоянными. Напряжение на дуге уменьшилось соответственно на 6 и 8 %, а площадь проплавления - на 10 и 14 %. Влияние изменения содержания в металле ванадия, циркония и бора на указанные характеристики практически не установлено. Обоснован механизм этого явления, связанный с летучестью соединений титана и церия, низкими потенциалами ионизации этих элементов и физико-химическими процессами на поверхности сварочной ванны, способствующими переходу титана и церия в зону горения дуги. Расчеты по известным моделям Г.И. Лескова показали хорошее соответствие результатам экспериментов. Для управления указанным явлением было разработано устройство, позволяющее корректировать напряжение на дуге при изменении в свариваемом металле содержания МЛЭ, стабилизировать проплавляющую способность и, тем самым, создавать предпосылки для обеспечения заданного распределения исследуемых МЛЭ в металле ПС.

При решении задачи управления эксплуатационными свойствами стали микролегированием часто возникает необходимость изменения содержания одного или нескольких элементов в металле толщиной менее 5мм. Для этих целей был разработан способ получения сплава ПС методом косого стыка. Техническая новизна способа защищена авторским свидетельством на изобретение. Способ заключается в том, что собранные в стык пластины из металла различного состава, отличающиеся содержанием исследуемых элементов в граничных значениях, сваривают под углом к оси стыка. Для оценки эффективности данного способа получения металла ПС с заданным распределением МЛЭ наиболее показательным явились коэффициент

характеризующий критерий внешнего формообразования шва ПС и коэффициент Кс, характеризующий критерий соответствия фактического распределения МЛЭ в металле ПС расчетному:

Ах" факт ^ПС раем

О)

где коэффициент Стьюдента,

где Стахи Стт - пределы изменения концентрации исследуемого МЛЭ в металле ПС; N — число точек замера концентрации исследуемого элемента по длине шва ПС.

Экспериментально установлено, что зависимость значений критериев К1 и Кс описывается линейной зависимостью

К, = 102-0,9АГс

(4)

С применением математического планирования эксперимента получено уравнение регрессии, адекватно описывающее зависимость критерия К) от режимов изготовления сварных швов ПС: сварочного тока /св, скорости сварки Усв и угла между осью стыка и осью шва а.

К, = 82,84 + 3,84/св-6,ШСВ + 4,51« + 2,9б(/сваКсв). (5)

Проверка распределения регулируемого элемента подтвердила корректность предложенного подхода. Кроме того, была построена номограмма, позволяющая выбирать технологические режимы для получения заданного распределения регулируемого элемента в сварочном шве в пределах значений Кс до 10 % (рис. 4), что меньше относительных погрешностей в определении МЛЭ в области малых значений из стали 10ГН2МФА методами спектрального, рентгенофлюоресцентного анализов.

Рис. 4. Зависимость коэффициента К/ от погонной энергии сварки (^с»)

для различных факторов:

С . 1П-3.. С". с ..10"3м, а-3';6)5-2 • 10 м,а-Г

Юм, а-5°; 4)6-5 • 10" м, а

5°; 5) 6 - 5 • • 14

Для исследования влияния МЛЭ, на образцах толщиной до 15 мм был использован способ изготовления металла ПС по методу клиновой вставки. Сущность способа заключается в том, что в сварочном образце изготавливается специальная продольная канавка клиновидной формы, в которую закладывается вставка обратного профиля и на режимах, обеспечивающих ее полное переплавление, выполняется сварной шов. Вставка изготовляется из лигатуры на базе исследуемого сплава, содержащего исследуемый МЛЭ. Определены технологические режимы сварки, позволяющие изготавливать металл с переменным содержанием МЛЭ в виде сварного шва с шириной и глубиной соответственно до 25 и 10 мм. Установлены требования к химическому составу лигатуры с учетом потерь при изготовлении металла ПС, точности дозировки и технологичности ее изготовления, даны технологические рекомендации.

Одним из существенных недостатков, присущих ряду свариваемых сталей, является снижение их эксплуатационных характеристик в зоне, прилегающей к сварному шву под воздействием термодеформационного цикла сварки (ЗТВ). Поиск путей управления свойствами этой зоны сварного соединения микролегированием свариваемой стали в значительной степени затруднен технической и экономической необходимостью выплавки и отработки нескольких слитков с различным содержанием потенциально эффективных МЛЭ при практически постоянном базовом составе сплава. Для решения этой задачи разработан способ получения металла с переменным содержанием МЛЭ в ЗТВ. Изготовленный по изложенным ранее способам металл литого сварного шва с переменным содержанием исследуемого МЛЭ подвергался пластической, термической и другим видам обработки по технологии, соответствующей его металлургическому переделу. После этого на металл ПС накладывали с некоторым смещением, равным половине его ширины второй сварной шов по режимам, соответствующим режимам сварки применительно к изготовлению сварных конструкций из исследуемой стали. В процессе выполнения второго шва, на металл с переменным содержанием МЛЭ обеспечивается термодеформационное воздействие, которое вызывает изменение структуры и свойств. Качественные и численные значения этих изменений использованы для оценки неоднозначности влияния МЛЭ в исследованном интервале их содержаний в стали 01Х25ВИ и выборе их оптимальных значений.

В четвертой главе представлены результаты разработки и исследования методов повышения точности оценки содержания МЛЭ (В, Се, Т и др.) в области малых концентраций, для которых допустимые относительные погрешности при использовании спектрального метода соизмеримы с определяемой величиной (рис. 5), что существенным образом снижает достоверность зависимостей «состав МЛЭ - свойства сталей». Для сравнительных исследований был разработан расчетно-экспериментальный метод определения содержания МЛЭ в сталях, основанный на использовании

металла с переменным содержанием в нем искомого элемента. Сущность метода базируется на четырех элементах (рис. 6): задании в металле изменения концентрации исследуемого МЛЭ по линейному закону

1 во

1 ТО

во

50

1 Ш

¿0

1 Я)

Ю

0

1

о \

з /

\ 1

Т<

о.оа враг цооь о.оф цог о.са аю ор аз

У.

Содержание элементов

Рис. 5. Допустимые относительные погрешности определения содержания МЛЭ в сталях для различных интервалов концентраций (ГОСТ 12356-66, 12364-66 и др.)

Рис. 6. Схема расчетно-экспериментального метода определения содержания МЛЭ в металле сварного шва ПС

при постоянном содержании базовых легирующих и примесных элементов; фиксировании точки (О) ввода МЛЭ в металле переменного состава; экспериментальном определении точки (1) начале легирования металла исследуемым МЛЭ; экспериментальном определении максимальной концентрации исследуемого элемента.

Изменение содержания МЛЭ по линейному закону в образцах металла ПС, изготовленных в виде однопроходных сварных швов обеспечивали технологически но режимам и способам, изложенным в гл. 3 с погрешностью не более 5% от расчетных значений.

Для решения задачи определения расстояния Г от точки ввода (О) МЛЭ в металле ПС до точки (1) начала легирования были выполнены исследования с применением элемента-индикатора меди, позволяющего наблюдать металлографически расстояние отбрасывания исследуемых элементов в хвостовую часть ванны потоками расплавленного металла. В качестве критерия, характеризующего данный процесс, использовали безразмерный параметр численно равный отношению величины к длине сварочной ванны 1, определяемый как расчетными, так и экспериментальными методами. Установлены зависимости параметра ^ от режимов сварки и толщины свариваемого металла. Эксперименты, проведенные на низколегированной перлитной стали 15Х2НМФА и аустенитной хромонике-левой стали 08Х18Н10 показали удовлетворительную сходимость полученных результатов.

Максимальные значения концентраций исследуемых МЛЭ (точка 2 на рис. 6) выбирали такими, которые стандартными методами анализа определялись с относительной погрешностью не более 10 %. Для МЛЭ, используемых для повышения эксплуатационных свойств коррозионностой-ких и теплоустойчивых сталей эта концентрация находится в пределах от 0,050% мае (бор) до (0,3-0,4)% мас (титан, церий и др.).

Содержание МЛЭ в любой промежуточной точке образца переменного состава с координатой по его длине 1Х, лежащей между точкой /] (Сщщ) и Iг (Ста*) определяется, как

(6)

При этом погрешность в определении концентрации искомого МЛЭ будет определяться погрешностью определения значения Стах, т.е. чем больше разница в значениях и тем точнее может быть определена величина Установлено, что величина градиента легирования образцов ПС в значительной степени определяет неравномерность распределения исследуемого МЛЭ по их ширине и толщине. Предложено определять максимальный градиент исследуемого МЛЭ из условия:

соответственно значение содержания МЛЭ в крайних точках образца для определения свойств микролегированного металла, вырезанного в поперечном градиенту изменения концентрации направлении, С, - допустимая погрешность определения содержания искомого элемента стандартными методами. Исходя из этого, был определен минимальный размер образца переменного состава для изучения влияния таких МЛЭ, как титан, церий, бор и др., который составил не менее 150200 мм. Данный подход согласуется с методикой А.В. Суркова применительно к исследованию влияния легирующих элементов, в котором за критерий расчета максимального градиента легирования сплава переменного состава было использовано отношение величины допуска на анализ опре-

г

_ пих

-к.

деления содержания исследуемого элемента к длине хвостовой части сварочной ванны, определение которой вызывает значительные трудности.

Проверка содержаний искомых МЛЭ по длине металла ПС и характера их распределений по ширине и глубине образцов спектральным и микро-рентгеноспектральным методами подтвердила эффективность и прогнозируемую точность данного подхода.

Методически и метрологически оправданным оказалась попытка использовать для сравнительного анализа состава микролегированных сталей контрольные образцы (концентрационные линейки) из металла переменного состава. Установлено, что макронеоднородность распределения исследуемых МЛЭ по сечению предлагаемого контрольного образца как поперек, так и по его толщине не хуже, чем у стандартного образца НИИСО ЧМ, а микронеоднородность в 1,5-2 раза меньше, что объясняется различием технологии их изготовления. В рамках поисковых и сравнительных исследований показана целесообразность применения разработанных контрольных образцов для построения более представительных градуировочных графиков для спектрального анализа МЛЭ в сталях взамен нескольких СО НИИСО ЧМ, что позволило повысить точность оценки их содержания в металле. Показана эффективность применения контрольных образцов из металла ПС при учете разбавления основой и фазового состава пробы на правильность данных анализа.

Сравнение опытных данных по оценке равноточности функциональных зависимостей «состав - свойство», полученных на одиночных образцах из металла ПС и на образцах с двумя-тремя параллелями из сплавов постоянного состава и результатов прогнозных расчетов по методике А.В. Суркова показало их хорошую сходимость. Определено минимальное число образцов при использовании в исследованиях металла ПС, которое должно быть не менее 10-12 для получения равноточных эмпирических зависимостей «состав - свойство» по сравнению со стандартными методами испытаний.

В пятой главе представлены результаты исследования закономерностей влияния фактических содержаний элементов, определенных на основе теоретического и эмпирического анализа в качестве МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора на структуру и комплекс свойств сварных соединений низколегированной теплоустойчивой марганецникелевомолибденовой стали 10ГН2МФА. С помощью разработанных автором способов изготавливали образцы длиной 250 мм с переменным по их длине содержанием исследуемых МЛЭ и размерами в поперечном сечении до 25x10 мм, что позволяло изготавливать из металла как стандартные образцы для исследования механических свойств, так и непосредственно исследовать их с применением ускоренных безобразцовых методов испытаний.

Пределы фактических содержаний изучаемых МЛЭ в стали были следующие: 0,005-0,040 % титана; 0,02-0,20 % ванадия; 0-0,05 % церия; 0-0,10 % циркония; 0-0,015 % бора. Остаточное содержание малых добавок МЛЭ в стали определяли с применением разработанного расчетно-

экспериментального метода с проверкой в отдельных точках образцов ПС содержание исследуемых добавок, легирующих и примесных элементов основы сплава методами химического, спектрального, рентгенофлюорес-центного анализа. Характер распределения МЛЭ в металле ПС подтверждали исследованиями на модернизированном микроанализаторе УХА-ЗА (Цикунов Н.С.), позволяющем анализировать распределение микроэлементов в образцах длиной до 250 мм электронным зондом диаметром 15 мкм, развернутым в линию до 6 мм, что позволяло усреднять микронеоднородности в сечении с высокой локальностью в направлении, перпендикулярном градиенту изменения концентрации исследуемого элемента. Образцы перед испытаниями подвергали термической обработке:

режим 1: отпуск 650 °С -10 ч; охлаждение до 300 °С печью, далее на воздухе;

режим 2: нормализация 920 °С-2 ч, закалка с 900 °С на воздухе, отпуск 650°-10 ч; охлаждение до 300 °С с печью, далее на воздухе.

Неметаллические включения в стали с микродобавками. Методами оптической и электронной микроскопии установлено, что в состоянии после отпуска (1 режим т/о) наличие в стали исследованные МЛЭ вызывает существенное изменение структуры и состава неметаллических включений. Наличие в металле титана вызывает уменьшение размера зерна на 1-2 балла, при этом в нем обнаружено значительное количество выделений, определенных методом микродифракции как Ме3С. При содержании титана 0,07-0,08 % установлено наличие мелкодисперсных частиц, расположенных как по границам зерен, так и по телу зерна. Показано, что уже при содержании титана 0,03-0,05 % происходит изменение периода решетки стали, которое достигает своею минимума при 0,16-0,20 %. Подтвержден двойственный характер влияния малых добавок титана, связанный с удалением из твердого раствора элементов внедрения (С и др.), с одной стороны, а с другой стороны, искажение кристаллической решетки, обусловленное внедрением самого МЛЭ.

Установлено, что увеличение содержания ванадия вызывает увеличение количества высокодисперсных избыточных фаз типа карбидов и карбонитридов ванадия, при этом параметр кристаллической решетки сплава остается постоянным.

Микролегирование цирконием, церием и бором практически не изменило микроструктуру стали 10ГН2МФА, однако были выявлены существенные различия формы, размеров и состава включений. Введение в металл циркония вызывает образование включений, анализ которых показал наличие в них серы и азота. При содержании циркония более 0,05 % происходит трансформация и укрупнение включений, изменение качественною состава включений при этом не установлено. Постоянное значение параметра кристаллической решетки позволяет предположить, что весь цирконий находится во включениях.

Показано, что наличие в металле церия вызывает образование глобулярных мелкодисперсных включений размерами несколько десятков мкм. Микрорентгеноспектральным анализом включений было обнаружено в их составе сера и кислород. Электронномикроскопическими исследованиями состояния границ зерен не выявлено особенностей, связанных с увеличением содержания церия в металле до 0,05 %. Несмотря на существующую разницу в атомных радиусах железа (0,124 нм) и церия (0,184 нм), изменение периода решетки стали 10ГН2МФА, микролегированной церием не обнаружено, что подтверждает гипотезу о том, что в указанных количествах он не входит в состав твердого раствора, в структурно-свободном состоянии не обогащает границ зерен, а находится во включениях.

Введение в сталь бора до 0,0035 % не оказало влияния на состав неметаллических включений. Вместе с тем, при введении его более 0,0045 % были обнаружены новые микродисперсные включения, в которых в характеристическом рентгеновском излучении был обнаружен бор, который находился в соединениях типа резко снижающих уровень пластичности

и сопротивления металла хрупкому разрушению. Участки этой фазы располагались по границам зерен, залегая в виде характерных цепочек или строчек, а при содержании бора более 0,007 % в виде эвтектических колоний, размеры которых при увеличении содержания бора до 0,015 % увеличиваются.

Сравнение влияния содержания исследуемых МЛЭ на структуру и неметаллические включения в металле, обработанном по второму режиму термической обработки не выявило качественных отличий. Некоторое исключение составляет влияние титана, чье присутствие в металле вызывает не только количественные, но и качественные изменения. Установлено, что изменение содержания титана от 0,005 до 0,20 % вызывает увеличение выделений нитридных фаз и измельчение зерна.

Механические свойства. В работе показана эффективность совместного использования образцов ПС и безобразцовых методов испытания механических свойств. Был обоснован и применен метод Марковца-Матюнина, позволяющий по характеристикам твердости с высокой локальностью определять значения прочности и пластичности сталей перлитного класса. Основанный на сходстве диаграмм вдавливания, представленных в координатах «напряжение-деформация» и диаграмм растяжения, метод обеспечивает максимальное отклонение механических характеристик не более 7 % для пределов прочности и текучести и 10 % для относительного удлинения.

Показанные выше структурные изменения, вызванные микролигиро-ванием стали 10ГН2МФА, оказали значительное влияние на механические свойства.

Установлено, что наибольшее влияние на прочностные и пластические свойства металла после термообработки по режиму 1 оказывает ванадий и титан. Увеличение содержания ванадия вызывает монотонное увеличение прочностных характеристик и снижение относительного удлинения на 30-35

20

%. При содержании в металле от 0,04 до 0,06 % ванадия наблюдается некоторое повышение ударной вязкости KCV при температуре испытаний (+20) °С. Дальнейшее увеличение содержания ванадия приводит к снижению ударной вязкости. При температуре испытаний (-40) °С повышение содержания ванадия приводит к монотонному снижению значений КСУ. Сопоставляя значения механических свойств с микроструктурой, показано, что из двух сторон влияние малых добавок ванадия, определяющих свойства металла (уменьшение зерна и выделение высокодисперсной избыточной фазы - карбидов и карбонитридов), при содержании ванадия от 0,04 до 0,06 % определяющим является первый фактор. Повышение содержания ванадия выше 0,06 % увеличивает количество образующихся карбидов и нитридов и, тем самым, усиливает неблагоприятное воздействие на ударную вязкость. При низких температурах испытания этот эффект проявляется более ощутимо.

Установлено существенное влияние содержания в металле титана на прочностные характеристики (увеличение до 40-45 % от исходного уровня) при увеличении его концентрации до 0,18-0,20 % и снижение пластичности. Сопротивление удару KCV при этом значительно снижается как при (+20) °С, так и при (-40) °С. Показано, что при температуре испытания (+20) °С процент волокна в изломе снижается до нуля уже при содержании титана на уровне 0,1-0,16 %, тогда как при (-40) °С вязкое волокно практически отсутствует в изломе ударного образца стали, содержащей более 0,03-0,05 % титана.

Церий и цирконий, введенные в сталь в исследованных количествах, на характеристики временного сопротивления, предел текучести и относительного удлинения практически не влияют.

Установлено, что мелкозернистость далеко не всегда предопределяет вязкость, поскольку получение мелкого зерна в металле сопровождается ухудшением храниц зерен и субзерен, увеличением количества избыточных фаз и включений.

Однако влияние этих элементов на ударную вязкость существенно отличается. Уже при содержании в металле 0,01-0,02 % циркония значения ударной вязкости при - 40 °С снижается до уровня 50-100 кДж/м2. При комнатной температуре испытаний это снижение обнаружено при содержании циркония 0,04-0,05 %. Установлено, что наличие циркония в металле вызывает значительный разброс значений ударной вязкости при (+20) 0С, что может означать попадание в области температур хрупко-вязкого перехода. Спад значений ударной вязкости при содержании в металле более 0,05 % циркония удовлетворительно коррелирует с изменением типа образующихся неметаллических включений.

Влияние церия на ударную вязкость носит экстремальный характер. Уже при остаточной содержании церия в металле более 0,005 % значения KCV, процента волокна в изломе, критической температуры хрупкости при

21

(+20) °С превосходят требования ОСТ 108.300.02-86 для стали 10ГН2МФА.

Введение в металл церия приводит к одновременному повышению КСУ практически в 2-3 раза и доли вязкой составляющей в изломе при обеих температурах испытания, что подтверждается сдвигом температуры хрупко-вязкого перехода металла в область низких температур на 15-20 °С при содержании церия от 0,02 до 0,04 %.

Наличие в металле бора от 0,0035 до 0,0045 % несколько снижает показатели прочности (до 15%) и повышает пластичность. При дальнейшем микролегировании бором до 0,007-0,008 % эти показатели приходят к уровню нелегированного металла. Аналогичный характер изменения пластичности имеет зависимость значений ударной вязкости. Однако при низких температурах испытания (-40) °С эффект увеличения значений КСУ менее ощутим, и при содержании бора доля вязкой составляющей в изломе снижается практически до нуля.

Микрофрактографическими исследованиями изломов ударных образцов было установлено, что введение в металл ванадия, титана, циркония и бора вызывает изменение характера излома от смешанного к появлению четко выраженных признаков хрупкого ручеистого узора типа расслоений по включениям, что характерно для сталей с большим количеством пластинчатых остроугольных включений и низкой энергоемкостью разрушения. О малой энергоемкости такого разрушения свидетельствуют низкие значения «уширения» ударных образцов после разрушения. Данный параметр, введенный А.П. Гуляевым и Н.М. Фонштейн, являясь качественным, характеризует способность стали к деформации при наличии острого концентратора напряжений. Изломы образцов из металла, микролегированного церием, имеют преобладающее ямочное строение с глобулярными границами на дне ямок, характерные для вязкого излома. Разрушение таких образцов сопровождается значительной пластической деформацией. Установлено, что зоны ямочного излома формируются по схеме вязкого разрушения, т.е. микропоры образуются у сульфидных включений с последующей их коалесценцией.

Испытание металла, микролегированного указанными добавками, подвергнутого термической обработке по второму режиму, показали, что данные МЛЭ оказывают, в общем, качественно схожие воздействия на исследуемые свойства.

Неоднозначность влияния включений разных типов подтверждает необходимость не только повышения чистоты стали, но и достижения количества включений нужной формы, что возможно различными методами, в т. ч. и микролегированием. Для оценки степени загрязненности стали неметаллическими включениями использовали коэффициент интенсивности напряжений который определяли по формуле:

1-1Г 22

• КСУ,

(7)

где Е - модуль упругости стали 10ГН2МФА; и - коэффициент Пуассона; КСУ- значение ударной вязкости стали 10ГН2МФА, соответствует диапазону переходных температур при испытаниях на ударную вязкость. Установлено (рис. 7), что наибольшее повышение коэффициента К1С обеспечивается наличием в металле церия в количествах от 0,015 до 0,030 %, находящегося в микроскопических включениях. Подтверждено изменение морфологии неустойчивых неметаллических включений, и, прежде всего сульфидных, введением в сталь церия, а также очищение границ зерен. Влияние содержания титана в металле на уровне 0,05 % вызывает существенные снижения показателя К; с, что подтверждено переходом соединений типа Мп(8) к И(8). Образующиеся легированные сульфиды на базе Мп(8) имеют пониженную температуру плавления, остроугольную форму, что выполняет роль дополнительного концентратора.

Рис. 7. Влияние микролегирования на коэффициент интенсивности напряжения Кх с металла шва стали 10ГН2МФА в состоянии т/о по режиму 2: 1 - без микролегирования; 2 - 0,05 % Се; 3 - 0,025 % Се; 4 - 0,20 % Тц 5 - 0,05 % Тц 6-0,03%/г; 7 - 0,08 % 7г; 8 - 0,004 % В; 9-0,008% В; 10 -0,05%У; 11-0,12 %У

Содержание других МЛЭ - ванадия, церия и бора существенного положительного влияния на параметр не оказывает.

Пластичность стали при повторном нагреве. Трещины отпуска относятся к дефектам, которые могут возникать и распространятся при термообработке деталей, имеющих сварные соединения. Проведенные расчеты по формуле Ито-Накамуре .Рэд =Сг + Си + 2Мо + 10У+ 7]ЧГЬ-N1 -2 по предельным значениям концентраций легирующих и микролегирующих элементов показали, что при различных вариантах колебания базового состава стали 10ГН2МФА в пределах ТУ, параметры могут приобретать различные значения, т. е. качественно менять характер реакции на отпуск для снятия остаточных напряжений.

Экспериментально оценивали на образцах с переменным содержанием титана от 0,005 до 0,08 %, ванадия - от 0,02 до 0,10 %, церия от 0 до 0,05 % влияние данных МЛЭ на склонность металла к растрескиванию при повторном нагреве (РПН), в качестве критерия которой было принято относительное сужение образцов ^ при испытании на растяжение при температуре 650 °С. Склонность металла к РПН оценивали после имитации термических циклов сварки на испытательной машине УМ-5М, в зажимы которой закрепляли образцы с переменным содержанием МЛЭ и нагревали проходящим током до максимальной температуры 1300 °С. Установлено, что положительное влияние на горячую пластичность металла оказывает наличие в нем церия в пределах от 0,015 до 0,030 %, значения ф возрастают практически в 1,8-2 раза. Обратная реакция на термический цикл сварки была выявлена при микролегировании металла титаном в пределах от 0,015 до 0,030 %. Значения горячей пластичности при этом снизились практически в 2 раза (рис. 8). -"--^-----

40 30 20 ( 10

0 0,02 0,04 0,06 0.08 % МЛЭ

Рис. 8. Влияние содержания МЛЭ на пластичность металла стали 10ГН2МФА после повторного нагрева: 1 — ТС; 2 - V; 3 — Се

В шестой главе представлены результаты исследования влияния микролегирования на свойства различных зон сварных соединений высоколегированных сталей.

Для оценки специфического характера взаимодействия конструкционных металлических материалов первого контура с гелиевым теплоносителем высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (ВТГР) были проведены исследования поверхностных процессов при испытаниях на воздухе и в гелии высокой чистоты «ВЧ» стали 08Х18Н10. Протекание указанных процессов может быть интенсифицировано в результате воздействия на металл высокотемпературных технологических процессов при изготовлении из него сварных конструкций. В процессе сварки практически невозможно обеспечить совпадение химического состава металла шва и основного металла, что может вызвать их различное взаимодействие с коррозионной средой и, в конечном счете, отразиться на эксплуатационных свойствах. Исследования

24

■?

1 А Г\

л <

................ Г\ } 1| |

проводили с помощью разработанных способов и методов (гл. 3 и 4). Оценивали влияние малых добавок титана в металле сварных швов стали 08Х18Н10 на характер поверхностного окисления и прочностные свойства металла после выдержки при температуре 700 °С в течение 1000 ч. в атмосфере гелия ВЧ и на воздухе. Было выявлено, что при содержании в металле от 0,06 до 0,12 % титана наблюдается повышение его жаростойкости, выражающееся в уменьшении глубины структурно-измененного слоя (СИС) на поверхности образцов как после окисления в гелии, так и на воздухе в 3-4 раза. Металлографическим анализом подтверждена взаимосвязь отмеченного явления с улучшением защитной способности окисных пленок, при окислении на воздухе, на поверхности металла, микролегированного титаном, в указанных количествах. Повышение содержания титана до 0,23 % вновь вызывает образование СИС до 150 мкм, в котором наблюдается заметное интенсивное внутреннее окисление и карбидообразование.

При испытании металла после выдержки в гелии ВЧ установлено отсутствие на поверхности сплошной оксидной пленки, которая сохраняется лишь фрагментарно. Подтверждено интенсивное прохождение процессов сублимации оксидов в гелии при температуре испытания. Повышение содержания титана от 0,06 до 0,25 % вызывает незначительные изменения СИС, глубина которого увеличивается с 13 до 22 мкм. Однако, в результате отсутствия на поверхности образцов сплошного слоя окислов и, как следствие этого, свободного доступа газовой фазы к металлу, скорости окисления значительно возрастают. В структуре металла наблюдается увеличение карбидных включений, усиление внутреннего окисления как границ зерен, так и металла в объеме СИС. Увеличение содержания титана выше указанных пределов вызывает увеличение глубины СИС до 40 мкм, усиливаются процессы внутреннего окисления и карбидообразования. Показано, что снижение жаростойкости металла после выдержки на воздухе более заметно, чем после выдержи в гелии ВЧ. Установлена взаимосвязь между характером окисления и механическими свойствами металла. Показана необходимость селективного контроля химического состава как основного металла стали 08Х18Н10 (при допустимом содержании Т в марочном составе не более 0,5 %), так и металла сварных швов при изготовлении сварных конструкций ВТГР.

Исследовали возможность повышения стойкости металла сварных соединений низкоуглеродистой ниобийсодержащей аустенитной стали ЭИ847 против образования горячих трещин микролегированием церием. Влияние содержания церия изучали в пределах от 0 до 0,045 % с использованием сплавов переменного состава (гл. 3, 4), для создания непрерывного изменения концентрации и оценки его остаточного содержания в металле (гл. 3, 4).

данным испытаний металла на трещиностойкость точечной «пробой на месте» и по методике машинных испытаний МВТУ на установке ЛТП-1-6 определен оптимальный интервал содержания церия от

0,015 до 0,030 %, при которых стойкость против образования горячих трещин возрастает до 25-30 %. Металлографическим исследованием показано, что границы зерен металла, микролегированного церием, более чистые, чем нелегированного металла.. Включения по границам зерен приобретают сфероидальную форму при содержании церия в оптимальных количествах взамен разветвленных включений у металла исходного состава.

Одним из недостатков высокохромистых коррозионостойких сталей ферритного класса является охрупчивание металла зоны термического влияния при изготовлении из них сварных конструкций. Повышение пластичности таких сталей предполагается обеспечить микролегированием их карби-дообразующими элементами (ТС, V, Zr и др.) Исследования выполняли с использованием разработанных автором сплавов ПС, выполненных по методу косого стыка (гл. 3), на стали 01Х25ВИ толщиной 2 мм. Изучали раздельное влияние бора (до 0,012 %), циркония (до 0,6 %), титана (до 0,25 %) и ванадия (до 0,6 %), а также их парных комбинаций. Установлены оптимальные содержания в металле ТС от 0,1 до 0,2 % и V от 0,3 до 0,5 %, при котором происходит повышение ударной вязкости металла. Металлографически подтвержден механизм изменения свойств, связанный с перераспределением карбонитридных фаз с границ в объем зерна, а также изменением размеров зерна.

В седьмой главе представлены данные о практической реализации результатов работы и разработанных способов и методов для повышения комплекса эксплуатационных и технологических свойств свариваемых сталей различных классов и их сварных соединений.

Проведено комплексное исследование физико-механических и эксплуатационных свойств деформированного металла и металла сварных соединений сталей 10ГН2МФА. Определены оптимальные содержания церия, при которых обеспечивается наилучший комплекс свойств. Показана нецелесообразность использование в качестве микролегирующей добавки титана. Результаты работы внедрены на ПО «Ижорский завод». Получен экономический эффект.

Уставлены оптимальные содержания церия в сварочной проволоке СВ-08Г1СН1МА, разработанной в НПО ЦНИИТМАШ М. М. Борисенко для сварки в защитных газах изделий из стали 10ГН2МФА. Проволока Св-08Г1СН1МА внедрена в организации «Южтеплоэнергомонтаж» в качестве присадки при автоматической аргоно-дуговой сварке неплавящимся электродом монтажных стыков труб ДУ-850 ГЦК, что обеспечило повышение качества и комплекса свойств сварных соединений. Получен экономический эффект.

Результаты работы по установлению оптимального содержания титана в металле шва стали 08X18Н10, обеспечивающие повышение эксплуатационных характеристик сварных соединений конструкций ВТГР с гелиевым теплоносителем, внедрены в ОКСиП НПО ЦНИИТМАШ.

Установлены оптимальные содержания церия в металле сварных швов стали ЭИ847, при которых повышается устойчивость металла против образования горячих трещин. Рекомендации использованы для корректировки состава свариваемой стали ЭИ847 в организации п/я Р6575.

Результаты исследований влияния МЛЭ на технологические свойства свариваемых хромистых безникелевых сталей внедрены в ИКС ЦНИИЧМ при корректировке состава стали тина 01X25, предназначенной для изготовления оборудования по производству хлора и каустической соды. Получен экономический эффект.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

На основе обобщения данных теоретических и экспериментальных исследований разработаны научно-методологические и технологические основы повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов и их сварных соединений микролегированием.

1. Проведенным анализом литературных и экспериментальных данных установлены особенности влияния микролегирования на эксплуатационные и технологические свойства свариваемых сталей и их сварных соединений.

2. С позиций системного анализа установлено взаимодействие факторов, влияющих на процессы микролегирования свариваемых сталей. Сформулированы методологические принципы функционирования данной системы.

3. Установлены границы применимости и эффективность методов разработки составов сталей с оптимальными свойствами в условиях применения микролегирующих добавок. Определены диапазоны рациональной корректировки коэффициентов в уравнениях регрессии с учетом ошибок в уровнях содержания МЛЭ при математическом планировании экспериментов. Установлены зависимости интервалов варьирования содержаний исследуемых МЛЭ и технических допусков содержания элементов химических составов сталей. Обоснована двухстадийная методика исследования влияния МЛЭ на свойства свариваемых сталей. Разработан способ оценки влияния МЛЭ, основанный на непрерывном изменении в металле содержания исследуемого элемента по заданному закону (сплавы переменного состава).

4. На основании принципа предпочтительности сформулированы условия выбора МЛЭ, включающие в качестве определяющих параметров предельную растворимость, критерий распределения, соответствие атомных радиусов МЛЭ и железа, электронно-статический момент химических элементов.

5. Теоретическим анализом установлено и экспериментально подтверждено влияние различных содержаний МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора в зоне горения сварочной дуги в среде аргона на её энергетические характеристики и параметры зоны проплавления. Полученные зависимости и механизмы влияния МЛЭ позволили разработать устройство, обеспечивающее, путём стабилизации напряжения дуги, получение образцов в виде сварных швов с непрерывным изменением по их длине по линейному закону содержание исследуемых микродобавок при практически постоянном базовом составе стали. Установлены оптимальные технологические режимы их изготовления в виде номограмм и технологических рекомендаций для металла различных зон сварных соединений: для образцов, толщиной до 15 10-3 м — по методу клиновой вставки; для образцов, толщиной до 5 • 10"3 м— по методу «косого стыка»; для образцов с переменным содержанием МЛЭ в основном металле, подвергнутом действию термодеформационного цикла сварки.

6. С учётом особенностей процессов, протекающих в сварочной ванне, разработан расчетно-экспериментальный метод определения содержания МЛЭ в сталях, позволяющий повысить точность анализа в 1,5-2 раза, а также расширить пределы количественного анализа в области малых концентраций. Определены зависимости между минимальным градиентом изменения содержания МЛЭ в металле переменного состава и погрешностями его анализа. Показана возможность применения специальных контрольных образцов из металла с переменным содержанием МЛЭ, позволяющих заменить серию стандартных образцов (СО) и повысить точность определения малых содержаний активных элементов за счёт повышения представительности градуировочного графика и сокращения интервала интерполяции.

7. Определена группа МЛЭ - титан, ванадий, церий, цирконий и бор, наиболее перспективных, с точки зрения возможностей повышения эксплуатационных свойств стали 10ГН2МФА и ее сварных соединений. Подтверждена эффективность совместного применения в исследованиях сплавов переменного состава, безобразцовых и расчетных методов оценки свойств металла.

8. Установлено, что наибольшее положительное влияние на комплекс эксплуатационных и технологических свойств стали 10ГН2МФА и ее сварных соединений оказывает содержание в металле от 0,015 до 0,030 % церия. Значения ударной, вязкости КСУ при этом возрастают в 2-3 раза при нормальной температуре испытания и в 2-2,5 раза при отрицательной температуре испытания (-40 °С), при этом обеспечивается сдвиг критической температуры хрупкости в низкотемпературную область на 15-20 градусов. Показано, что при этом сопротивление хрупкому разрушению К1С возрастает на 40-45 % по сравнению с металлом базового состава. Подтверждено, что наличие в металле оптимальных содержаний церия обеспечивает повышение стойкости металла против образования трещин повторного нагрева практически в два раза. Теоретическими и экспериментальными исследованиями

подтвержден механизм воздействия церия, связанный с очищением границ зерен и глобуляризацией соединений церия с серой и кислородом. Установлено, что наличие в металле 0,008-0,009 % бора вызывает появление горячих трещин. Показано, что введение в металл циркония в пределах от 0 до 0,010 % не обеспечивает ощутимого повышения эксплуатационных характеристик. Показано, что наличие в сварных соединениях стали 10ГН2МФА 0,03-0,06 % ванадия вызывает устойчивое повышение значения ударной вязкости КСУ в исследованном интервале температур на 3040 %, стойкости против образования трещин повторного нагрева - до 25 %, сопротивления хрупкому разрушению - на 10-15 %, чем подтверждается целесообразность его введения в марочный состав стали. Наиболее опасным из-за значительного снижения до двух раз стойкости стали 10ГН2МФА, подвергнутой ТЦС, к трещинам повторного нагрева, сопротивлению хрупкому разрушению на 40 - 45 %, является содержание в ней титана в количестве от 0,015 - 0,030 %.

9. Разработанные методики и результаты исследований позволили установить, что:

введение в металл сварного шва стали 08Х18Н10 от 0,06 до 0,24 % титана при допустимом содержании его в марочном составе до 0,5 % оказывает существенное воздействие на характер процессов окисления и прочностные свойства после выдержки при температуре 973 К в течение 1000 ч в атмосфере гелия ВЧ и на воздухе. Выявлены особенности характера процессов окисления в этих средах, показана взаимосвязь изменения механических свойств с характером структурно -измененного слоя металла;

наличие в металле сварных швов глубокоаустенитной стали ЭИ-847 от 0,015 до 0,030 % церия позволило повысить стойкость против образования горячизх трещин при сварке, выражающуюся в повышении критической скорости деформации в 1,25 раза;

совместное микролегирование сталей типа 01Х25ВИ титаном и ванадием в пределах 0,1-0,2 % и 0,3-05 % повысило значение ударной вязкости зоны термического влияния сварных соединений на 40-60 % от уровня базового металла, подвергнутого аналогичной обработке. Подтвержден механизм положительного воздействия оптимальных содержаний МЛЭ.

10. Полученные результаты исследования влияния микролегирования на комплекс эксплуатационных свойств свариваемых сталей различных классов послужили основой для разработки и корректировки составов как свариваемых сталей, так и сварочных материалов, предназначенных для изготовления конструкций ответственного назначения, и внедрены на предприятиях и организациях энергетического и химического машиностроения. Получен реальный экономический эффект.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Книги

1.Ткаченко Ю.С. Микролегирование свариваемых сталей: методология и практика: Монография. Воронеж: ВГТУ, 2002. 243 с.

2. Ткаченко Ю.С, Слепцова М.В. Ускоренные методы исследования и испытания конструкционных сталей: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2001. 81с.

Публикации в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ

3. Ткаченко Ю.С, Новожилов Н.М. Влияние Се, Zr, V и В на проплавляющую способность дуги в аргоне // Автоматическая сварка. 1981. № 6. С. 68-69.

4. Методика ускоренного исследования влияния микролегирования на прочность металла шва / Н.М. Новожилов, Ю.С. Ткаченко, М.П. Марковец, П.К. Аброськин // Сварочное производство. 1981. № 8. С. 35-36.

5. Ткаченко Ю.С, Новожилов Н.М. Влияние малых добавок бора на свойства металла шва стали системы Mn-Ni-Mo // Автоматическая сварка.

1981. №11.С. 36-37.

6. Влияние малых добавок при сварке стали 08Х18Н10 на свойства швов после старения в гелии и на воздухе / Н.М. Новожилов, Ю.С. Ткаченко, Е.В. Кузнецов, В.М. Филатов, А.В. Рябченков // Автоматическая сварка.

1982. №7. С. 16-18.

7. О возможности повышения точности определения содержания МЛЭ в металле путем применения образцов из металла швов переменного состава / Н.М. Новожилов, Ю.С. Ткаченко, И.П. Харламов, К.В. Смирнов // Сварочное производство. 1982. № 10. С 33-34.

8. Ткаченко Ю.С, Баракаев А.В. Использование системного подхода к микролегированию металла сварных соединений сталей / Воронеж, гос. техн. ун-т. Воронеж, 2001. 14 с. Деп. в ВИНИТИ. № 435-В 2001 от 20.02.2001.

9. Ткаченко Ю. С. Метрологические особенности использования металла переменного состава при анализе микролегированных сталей. Воронеж, гос. техн. ун-т. Воронеж, 2002. 8 с. Деп. в ВИНИТИ 10.07.2002, № 1279-В2002.

Авторские свидетельства на изобретения

10. А.с. 823 026 СССР. Способ получения сваркой сплава переменного химического состава / Н.П. Аносов, Ю.С. Ткаченко, О.А. Малашенко, Н.М. Новожилов // Бюл. № 15. 1981. 4 с.

Статьи и материалы конференций

11. Новожилов Н.М., Смирнов К.В., Ткаченко Ю.С. Использование металла переменного состава при анализе сплавов // Технология, организация производства и управления: Сб. М.: НИИЭинформэнергомаш, 1980. 580-09. С. 25-27.

12. Ткаченко Ю.С, Цикунов Н.С. Исследование распределения церия и циркония в металле швов переменного состава // Технология, организация производства и управления: Сб. М.: НИИЭинформэнергомаш, 1981. 5-81-01. С. 18-20.

13. Ткаченко Ю.С, Нечаев В.А Влияние V, Ti, и Се на ударную вязкость металла швов сталей Mn-Ni-Mo // Технология, организация производства и управления: Сб. М: НИИЭинформэнергомаш, 1981. 5-81-05. С. 30-34.

14. Ткаченко Ю.С, Нечаев В.А. Исследование влияния микролегирования Mn-Ni-Mo сталей активными элементами // Металловедение сталей и сплавов: Труды ЦНИИТМАШ. 1984. № 178. С. 16-20.

15. Ткаченко Ю.С. Методы ускоренной разработки составов свариваемых материалов и сварных швов с микролегирующими элементами // Прогрессивная технология в сварочном производстве. Воронеж, 1985. С. 70-73.

16. Разработка промышленной технологии автоматической сварки кольцевых швов разнородных металлов больших диаметров/ В.И. Кулик, Ю.С. Ткаченко, Ф. М. Васин, A.M. Романюк // Производственно-технический опыт. 1988. № 10. С. 10-11.

17. Ткаченко Ю.С Исследование влияния легирования на технологические свойства стали 0X25 // Материалы и упрочняющие технологии -89: Сб. тез. и материалы докл. регион. науч.-техн. конф. Курск, 1989. С. 1819.

18. Ткаченко Ю.С, Гранкин Ю.В. Особенности применения регрессионного анализа при микролегировании сплавов // Материалы и упрочняющие технологии - 89: Сб. тез. и материалы докл. регион, науч.-техн. конф. Курск, 1989. С. 19-20.

19. Ткаченко Ю.С. О возможности использования металла переменного состава при разработке сплавов и изготовлении деталей // Материалы и упрочняющие технологии - 90: Сб. тез. и материалы докл. регион, науч.-техн. конф. Курск, 1990. С . 75-76.

20. Ткаченко Ю.С. Методика ускоренного исследования микролегированных сталей // Прогрессивные методы получения конструкционных материалов и покрытий, повышающих долговечность деталей машин: Тез. докл. Межреспубликанской науч.-техн. конф. Волгоград, 1991. С. 69-71.

21. Ткаченко Ю.С. Применение сплавов переменного состава для ре-монтно-восстановительных работ // Производство и ремонт механизмов и машин в условиях конверсии: Тез. докл. Междунар. конф. Киев, 1995. С. 109-110.

22. Ткаченко Ю.С. Интенсификация работ исследовательского этапа цикла «Исследование - разработка» конструкционных материалов // Материалы и упрочняющие технологии - 97: Тез. и материалы докл. V науч.-техн. конф. с Междунар. участием. Курск, 1996. С. 160-161.

23. Ткаченко Ю.С. Оценка содержания церия в зоне горения дуги при сварке микролегированных сталей // Медико-экологические информационные технологии: Тез. докл. Междунар. техн. конф. Курск, 1998. С. 264266.

24. Ткаченко Ю.С. Анализ вида излома металла при оценке эффективности микролегирования сварных швов стали типа 10ГНМ// Материалы и упрочняющие технологии - 98: Тез. докл. VI науч.-техн. кон. с Междунар. участием. Курск, 1998. С. 101-104.

25. Ткаченко Ю.С. О применимости методов планирования эксперимента при изучении свариваемости микролегированных сталей// Материалы докл. регион. конф. Воронеж, 1999. С. 57-59.

26. Ткаченко Ю.С. Прогнозирование свойств зоны термического влияния при сварке микролегированных сталей // Материалы докл. регион. конф. Воронеж, 1999. С. 9-10.

27. Ткаченко Ю.С. Редукция задачи синтеза свариваемых микролегированных сталей и их сварных соединений // Новационные технологии и управление технических и социальных системах: Сб. докл. межвуз. науч.-техн. конф. Воронеж, 1999. Вып. 1. С. 34-35.

28. Ткаченко Ю.С. Проблемы математического моделирования при микролегировании сталей // Теория и практика машиностроительного оборудования: Сб. материалов V регион. межвуз. конф. Воронеж, 1999. С. 58-63.

29. Ткаченко Ю.С. Использование новых методик для оптимизации составов свариваемых сталей // Теория и практика машиностроительного оборудования: Сб. материалов V регион. межвуз. конф. Воронеж, 1999. С. 63-64.

30. Ткаченко Ю.С. Использование принципа синтеза сплавов для оценки влияния микролегирующих элементов на свойства свариваемых сталей// Материалы и упрочняющие технологии - 99: Материалы VII Российской науч.-техн. конф. Курск: КГТУ, 1999. С. 11-13.

31. Ткаченко Ю.С. Особенности расчета процесса легирования швов переменного химического состава // Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике: Регион. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1999. Вып. 1.С. 74-77.

32. Ткаченко Ю.С. Влияние бора и циркония на свойства зоны термического влияния хромистых ферритных сталей // Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике: Регион. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1999. Вып. 1. С. 77-79.

33. Ткаченко Ю.С. Влияние микролегирования на склонность металла сварных соединений низколегированных сталей к растрескиванию в процессе отпуска// Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике: Регион. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1999. Вып. 2. С. 11-13.

34. Беликов A.M., Ткаченко Ю.С. Планирование эксперимента при исследовании свойств микролегированных сталей // Известия Курского гос. техн. ун-та. Курск. 2000. № 5. С. 38-42.

35. Ткаченко Ю. С. Вопросы микролегирования сварных соединений сталей и сплавов// Материалы и упрочняющие технологии - 2001: Материалы IX Российской науч.-техн. конф. Курск: КГТУ, 2001. С. 47-51

36. Ткаченко Ю. С. Влияние микролегирования на технологическую прочность сварных швов стали Х16Н15МЗБ// Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике: Регион. сб. науч. тр. Курск, 2002. С. 33-37.

37. Ткаченко Ю. С. Регулирование природы неметаллических включений сталей микролегированием. // Теория и практика машиностроительного оборудования: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. Вып. 13. С. 174-176.

Подписано в печать 18.01.2005. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл.печ.л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ №_.

ГС

Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский просп., 14

05.16

490

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Ткаченко, Юрий Сергеевич

Введение

1 Сущность процесса микролегирования и влияние МЛЭ на структуру и свойства свариваемых сталей и их сварных соединений

1.1 Сущность процесса микролегирования сталей

1.2 Особенности микролегирования сварных соединений сталей

1.3 Исследование возможностей системного подхода к микролегированию свариваемых сталей

1.4 Выводы по гл.

2 Исследование процессов разработки конструкционных свариваемых сталей

2.1 Методы разработки свариваемых сталей, содержащих МЛЭ

2.2 Выводы по гл.

3 Разработка методов получения и исследование металла с переменным содержанием МЛЭ

3.1 Изготовление сплавов переменного состава в виде слитков и заготовок

3.2 Изготовление сплавов переменного состава в виде сварных швов

3.3 Исследование и разработка технологии получения металла с переменным содержанием микролегирующих элементов

3.4 Разработка и исследование способа получения металла переменного состава с микролегирующими элементами методом «косой стык»

3.5 Разработка и исследование способа получения металла с переменным содержанием МЛЭ в зоне термического влияния

3.6 Выводы по гл.

4 Разработка и исследование способов повышения точности оценки влияния микролегирования на свойства металла

4.1 Разработка и исследование расчетно-экспериментального метода определения содержания МЛЭ в металле швов ПС

4.2 Разработка и исследование возможностей применения контрольных образцов из металла ПС

4.3 Точность определения функциональных зависимостей свойств металла при использовании образцов ПС

4.4 Выводы по гл.

5 Исследование влияния микролегирования на структуру и свойства марганецникелевомолибденовых сталей применительно к изготовлению сварных конструкций

5.1 Материалы и применяемое оборудование

5.2 Изготовление металла ПС и исследование распределения в нем базовых легирующих, примесных элементов и МЛЭ

5.3 Влияние МЛЭ на структуру и неметаллические включения металла ПС стали 10ГН2МФА

5.4 Влияние МЛЭ на прочностные и пластические свойства металла ПС стали 10ГН2МФА

5.5 Влияние МЛЭ на ударную вязкость и характеристики разрушения металла ПС стали 10ГН2МФА

5.6 Влияние МЛЭ на пластичность стали 10ГН2МФА при повторном нагреве

5.7 Выводы по гл.

6 Исследование влияния МЛЭ на структуру и свойства сварных соединений высоколегированных сталей

6.1 Исследование влияния малых добавок титана на жаростойкость и прочность металла сварных соединений сталей типа 08X18Н10 в атмосфере гелия и воздуха и обсуждение результатов

6.2 Исследование влияния содержания церия на стойкость против образования горячих трещин металла швов стали ЭИ847 и обсуждение результатов

6.3 Исследование влияния микролегирования на технологические свойства стали типа 01X25 и обсуждение результатов

6.4 Выводы по гл. 6 292 7 Опытно промышленное опробывание и внедрение результатов работы

Введение 2004 год, диссертация по металлургии, Ткаченко, Юрий Сергеевич

Актуальность проблемы. В программных документах Правительства РФ отмечается, что в центре государственной экономической политики всегда будет находиться всемерное повышение технического уровня и качества продукции, определяющие научно-технический и экономический потенциал страны. Важная роль в развитии таких отраслей как энергомашиностроение, химическое машиностроение, производство летательных аппаратов и т.п. отводится прикладному металловедению и технологии. При этом развитие современной техники обуславливает непрерывное повышение требований, предъявляемых к уровню различных свойств конструкционных материалов, работающих при высоких параметрах нагружения.

Значительная доля металлических конструкций в машиностроении производится при помощи сварки. Для создания надежных сварных конструкций необходимо иметь заданные свойства конструкционных материалов не до, а после сварки, учитывая меру их изменения в процессе изготовления. Разработка новых марок свариваемых конструкционных сталей или усовершенствование уже существующих ведется как за счет усложнения их химического состава, так и за счет применения новых легирующих элементов. Среди последних особое место занимают микролегирующие элементы (МЛЭ), введение которых в малых количествах может обеспечивать значительное повышение эксплуатационных и технологических свойств конструкционных сталей и их сварных соединений. Микролегирование является фактором, активно воздействующим на степень чистоты металлов, размеры зерна, состав и морфологию избыточных фаз, влияющим на весь спектр технологических и эксплуатационных свойств.

Однако, несмотря на привлекательность процессов микролегирования, они базируются на сложных физико-химических явлениях, протекающих в расплавах, на стадии кристаллизации и в твердом металле, и вызывающих развитие ряда фазовых и структурных превращений, как на этапе изготовления, так и при последующих технологических переделах металла. В зависимости от характера и степени легирования сталей эффект микролегирования может существенно различаться, главным образом, из-за экстремального характера влияния микролегирующих добавок и непопадания в оптимальный интервал их содержаний, а также из-за непостоянства условий, необходимых для усвоения микродобавок. Эти обстоятельства усугубляются относительно низкой точностью методов анализа составов сталей в области малых концентраций микролегирующих добавок и необходимостью проведения значительного объема металлургических и металловедческих исследований, что в условиях финансовых и ресурсных ограничений современного периода существенно снижают эффективность процесса микролегирования.

Таким образом, имеет место противоречие между технической и экономической целесообразностью повышения эксплуатационных свойств сталей и их сварных соединений микролегированием и отсутствием достаточно точных и эффективных методик получения зависимостей типа «содержание МЛЭ - структура - комплекс свойств».

Поэтому разработка научно-методологических и технологических основ повышения комплекса эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений микролегированием является актуальной проблемой.

В основу исследований положена гипотеза о том, что проблема повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений микролегированием будет решена, если:

- будут разработаны способы и методы повышения точности и эффективности исследования процесса микролегирования свариваемых сталей и их сварных соединений и сформулированы принципы выбора МЛЭ;

- будут получены зависимости типа «состав МЛЭ - структура -комплекс свойств свариваемых сталей» и результаты использованы при решении практических задач изготовления изделий ответственного назначения в энергетическом и химическом машиностроении.

Цель работы. Разработка научно-методологических и технологических основ повышения комплекса эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений микролегированием.

Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать особенности влияния микролегирования на эксплуатационные и технологические свойства свариваемых сталей и установить границы применимости различных методов разработки их составов в условиях использования МЛЭ, определить критерии выбора МЛЭ для повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов.

2. Разработать принципы оптимизации составов свариваемых сталей путём применения методов, основанных на непрерывном изменении содержания в металле исследуемых МЛЭ по заданному закону.

3. Исследовать механизм и кинетику взаимодействия различных содержаний МЛЭ в свариваемых сталях и присадочных материалах на энергетические характеристики сварочной дуги в среде аргона и параметры зоны проплавления. Разработать практические рекомендации по получению металла с переменным содержанием исследуемых МЛЭ в различных зонах сварных соединений сталей.

4. Изучить метрологические особенности применения образцов из металла с переменным содержанием МЛЭ для анализа состава микролегированных свариваемых сталей и их сварных соединений и выработать критерии ускоренной оценки структуры и физико-механических свойств металла с переменным содержанием исследуемых элементов.

5. Провести комплексные исследования влияния МЛЭ на эксплуатационные и технологические свойства сварных соединений сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов, установить закономерности и механизмы их влияния и получить практические рекомендации по оптимизации составов сварных соединений ряда теплоустойчивых и коррозионностойких сталей, позволяющие решать задачу повышения их эксплуатационных свойств.

6. Использовать полученные результаты для создания изделий специального назначения в энергетическом и химическом машиностроении с внедрением результатов работы.

Исследования выполнялись в соответствии с проблемой ГКНТ СССР 02.02.01.08, хозяйственными договорами с ПО «Ижорский завод» (Ленингр. обл.), Южтеплоэнергомонтаж (г. Киев), п/я Р-6575, ИКС ЦНИИЧЕРМЕТ им. И. П. Бардина, ОКСиП НПО ЦНИИТМАШ (г. Москва), а также планами научно-исследовательских работ Воронеж, гос. техн. ун-та ГБ 1996.39 и ГБ 2001.39 «Теория и практика машиностроительного оборудования».

Методы исследования и достоверность научных положений.

Для проведения исследований автором разработан и применен ряд новых оригинальных методик с использованием металла переменного химического состава и безобразцовых методов оценки свойств металла. Кроме того, в работе использовался комплекс современных методик металлофизических исследований, в том числе методы химического, микрорентгеноспектрального (анализаторы MS-46 «Камека», JXA-3A), газового (ГАЗ-6), спектрального (квантометр ДФС-36), рентгенофлюоресцентного (ARL-32000) и др. анализов.

Структуру металла исследовали с использованием оптической и электронной металлографии. Состав и форму включений анализировали на приборе «САМЕВАХ» в режиме растрового микроскопа. Фрактографические исследования проводили на микроанализаторе JXA 50А фирмы Jeol. Применяли комплекс методик по исследованию механических свойств, стойкости металла против образования горячих трещин и др.

Достоверность научных положений работы обеспечена обоснованным использованием известных теоретических положений таких научных дисциплин, как физико-химический анализ, теория затвердевания, теория микролегирования и др.; подтверждена качественным и количественным согласованием результатов теоретических и экспериментальных исследований, их совпадением с известными результатами отечественных и зарубежных исследователей, а также положительным опытом внедрения полученных результатов. Кроме того, достоверность результатов основывается на сочетании методов физико-механических испытаний, математического планирования экспериментов и статистической обработки результатов исследований. Экспериментальные исследования метрологически обеспечены.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Концепция разработки и корректировки химического состава свариваемых сталей и их сварных соединений с микролегирующими добавками, базирующаяся на использовании металла переменного химического состава, обеспечивающая повышение эксплуатационных свойств.

2. Принципы выбора МЛЭ, в основу которых положены такие <1 параметры, как предельная растворимость, критерий распределения, соответствие атомных радиусов МЛЭ и железа, электронно-статические моменты химических элементов

3. Закономерности и механизмы влияния содержаний МЛЭ в свариваемой стали и присадочных материалах на энергетические характеристики сварочной дуги в среде аргона, параметры зоны проплавления и процессы в сварочной ванне, позволяющие определить технологические параметр режимов сварки и обработки, обеспечивающие распределение исследуемых МЛЭ в металле переменного состава по заданному закону.

4. Принципы выбора способов повышения точности определения * содержания МЛЭ в сталях, в основу которых положены разработанные расчетно-экспериментальный метод и специальные контрольные образцы для спектрального анализа состава сталей.

5. Закономерности и механизмы влияния МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора на структуру и комплекс свойств сварных соединений сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов, оптимальные интервалы их содержаний в металле, обеспечивающие повышение уровня эксплуатационных свойств в изделиях химического и энергетического машиностроения.

Научная новизна. 1. Предложен и обоснован системный подход для определения необходимых и достаточных условий процесса микролегирования, обеспечивающих повышение уровня эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений.

2. Определены границы применимости и эффективность методов разработки составов свариваемых сталей с микролегирующими добавками. Показано, что путём непрерывного изменения в металле сварного соединения сталей содержания исследуемых МЛЭ или их комбинаций по заданному закону при практически постоянном базовом составе основы можно повысить точность оценки влияния этих элементов с целью оптимизации их состава.

3. Теоретически обоснованы принципы выбора МЛЭ, включающие в качестве определяющих параметров предельную растворимость, критерии распределения, соответствие атомных радиусов МЛЭ и железа, электронно-статические моменты химических элементов.

4. Установлены закономерности и механизмы влияния содержания МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора на энергетические характеристики сварочной дуги в среде аргона и параметры зоны проплавления. На основе математического моделирования получены аналитические зависимости распределения МЛЭ в металле швов переменного состава от режимов сварки и условий обработки.

5. Обоснованы принципы выбора способов повышения точности определения содержания МЛЭ в сталях с использованием разработанных расчетно-экспериментальных методов и специальных контрольных образцов.

6. Установлены новые закономерности и механизмы влияния МЛЭ -титана, ванадия, церия, циркония и бора на структуру и комплекс свойств различных зон сварных соединений сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов с учетом режимов обработки, позволяющие оптимизировать их составы с целью повышения эксплуатационных свойств.

Практическая ценность и реализация работы. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований являются основой новых методологических и технологических решений для повышения уровня эксплуатационных свойств сварных соединений сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов микролегированием.

1. Установлены принципиальные ограничения возможностей методов разработки составов сталей с микролегирующими добавками. Определены предельные уровни варьирования содержания МЛЭ и ошибками в их определении при математическом планировании экспериментов для поиска оптимальных составов сталей.

2. Получены номограммы и технологические рекомендации, позволяющие осуществлять выбор режимов изготовления образцов в виде сварных швов с переменным содержанием исследуемых МЛЭ по заданному закону распределения по их длине:

- для металла, толщиной д менее 5 мм, методом «косого стыка» (А. с. 823026. СССР);

- для металла, толщиной до 15 мм (по методу клиновой вставки);

- для основного металла, подвергнутого действию термодеформационного цикла сварки (ЗТВ).

3. Разработан расчетно-экспериментальный метод оценки содержания МЛЭ в металле, специальные контрольные образцы для спектрального анализа сталей с микролегирующими добавками, позволяющие повысить точность их определения.

4. Экспериментально выбрана система микролегирования и определены оптимальные содержания МЛЭ в основном металле и металле сварных соединений сталей 10ГН2МФА, 08Х18Н10, 01Х25ВИ, ЭИ847, обеспечивающие повышение эксплуатационных и технологических свойств в широком диапазоне нагрузок и условий эксплуатации.

5. Произведено опытно-промышленное внедрение разработанных методик и результатов исследований при изготовлении изделий ответственного назначения в организациях 1ЩИИЧЕРМЕТ им. И. П. Бардина, п/я Р-6575, НПО ЦНИИТМАШ, Южтеплоэнергомонтаж. Получен экономический эффект.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в формулировании идеи, гипотезы и постановки эадач исследований /1,16,19,26,27,32/, разработке методологических основ повышения точности /7, 12, 15, 17, 22, 24, 25, 31/ и оценки эффективности влияния МЛЭ на структуру и свойства свариваемых сталей и их сварных соединений путем применения сплавов переменного химического состава /3, 10, 18, 33, 35/, теоретической и экспериментальной разработке способов и технологии изготовления сплавов переменного состава с МЛЭ /2, 4, 6, 13, 20, 28/; в установлении закономерностей и механизмов влияния МЛЭ и экспериментальном определении оптимальных содержаний МЛЭ для повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей и их сварных соединений /1/ перлитного /1, 5, 8, И, 21, 30/, аустенитного /9, 36/ и ферритного /14, 23, 29/ классов с внедрением результатов работы.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на: региональной конференции «Проблемы качества и совершенствования оборудования тяжелого, энергетического, транспортного и химического машиностроения» (Свердловск, 1980); X конференции молодых ученых и специалистов НПО ЦНИИТМАШ (Москва, 1980); научном совете отдела сварки и пайки НПО ЦНИИТМАШ (Москва, 1983); региональном семинаре «Повышение эффективности горячештамповочного производства» (Челябинск, 1989); межреспубликанской конференции «Прогрессивные методы получения конструкционных материалов и покрытий, повышающих долговечность деталей машин» (Волгоград, 1991); международной конференции «Производство и ремонт механизмов и машин в условиях конверсии» (Киев, 1995); международной научно-технической конференции «Теория и практика машиностроительного оборудования» (Воронеж, 1996); республиканской конференции с международным участием «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 1997); российских научно-технических конференциях «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 1998,. 1999, 2001); региональной конференции (Воронеж, 1998); международной технической конференции «Медико-экологические информационные технологии» (Курск, 1998); межвузовской научно-технической конференции «Новационные технологи и управление в технических и социальных системах» (Воронеж, 1999); межвузовских научных конференциях «Теория и практика машиностроительного оборудования» (Воронеж, 1997, 2000 - 2004); ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГТУ (Воронеж, 1988-2004).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовало 55 работ, в т. ч. монография, учебное пособие, авторское свидетельство на изобретение, 34 статьи в журналах и сборниках научных трудов, 18 тезисов докладов на конференциях различных уровней.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 342 страницах, включая 151 рисунок и 24 таблицы, состоит из введения, 7 глав, общих выводов, библиографического списка, включающего 296 наименований и 5 приложений

Заключение диссертация на тему "Повышение эксплуатационных свойств свариваемых сталей микролегированием"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

На основе обобщения данных теоретических и экспериментальных исследований разработаны научно-методологические и технологические основы повышения эксплуатационных свойств свариваемых сталей перлитного, аустенитного и ферритного классов и их сварных соединений микролегированием.

1. Проведенным анализом литературных и экспериментальных данных установлены особенности влияния микролегирования на эксплуатационные и технологические свойства свариваемых сталей и их сварных соединений.

2. С позиций системного анализа установлено взаимодействие факторов, влияющих на процессы микролегирования свариваемых сталей. Сформулированы методологические принципы функционирования данной системы.

3. Установлены границы применимости и эффективность методов разработки составов сталей с оптимальными свойствами в условиях применения микролегирующих добавок. Определены диапазоны рациональной корректировки коэффициентов в уравнениях регрессии с учетом ошибок в уровнях содержания МЛЭ при математическом планировании экспериментов. Установлены зависимости интервалов варьирования содержаний исследуемых МЛЭ и технических допусков содержания элементов химических составов сталей. Обоснована двухстадийная методика исследования влияния МЛЭ на свойства свариваемых сталей. Разработан способ оценки влияния МЛЭ, основанный на непрерывном изменении в металле содержания исследуемого элемента по заданному закону (сплавы переменного состава).

4. На основании принципа предпочтительности сформулированы условия выбора МЛЭ, включающие в качестве определяющих параметров предельную растворимость, критерий распределения, соответствие атомных радиусов МЛЭ и железа, электронно-статический момент химических элементов.

5. Теоретическим анализом установлено и экспериментально подтверждено влияние различных содержаний МЛЭ - титана, ванадия, церия, циркония и бора в зоне горения сварочной дуги в среде аргона на её энергетические характеристики и параметры зоны проплавления. Полученные зависимости и механизмы влияния МЛЭ позволили разработать устройство, обеспечивающее, путём стабилизации напряжения дуги, получение образцов в виде сварных швов с непрерывным изменением по их длине по линейному закону содержание исследуемых микродобавок при практически постоянном базовом составе стали. Установлены оптимальные технологические режимы их изготовления в виде номограмм и технологических рекомендаций для металла различных зон сварных соединений: для образцов, толщиной до 15 • 10" м - по методу клиновой У вставки; для образцов, толщиной до 5 ■ 10" м - по методу «косого стыка»; для образцов с переменным содержанием МЛЭ в основном металле, подвергнутом действию термодеформационного цикла сварки.

6. С учётом особенностей процессов, протекающих в сварочной ванне, разработан расчетно-экспериментальный метод определения содержания МЛЭ в сталях, позволяющий повысить точность анализа в 1,5-2 раза, а также расширить пределы количественного анализа в области малых концентраций. Определены зависимости между минимальным градиентом изменения содержания МЛЭ в металле переменного состава и погрешностями его анализа. Показана возможность применения специальных контрольных образцов из металла с переменным содержанием МЛЭ, позволяющих заменить серию стандартных образцов (СО) и повысить точность определения малых содержаний активных элементов за счёт повышения представительности градуировочного графика и сокращения интервала интерполяции.

7. Определена группа МЛЭ - титан, ванадий, церий, цирконий и бор, наиболее перспективных, с точки зрения возможностей повышения эксплуатационных свойств стали 10ГН2МФА и ее сварных соединений. Подтверждена эффективность совместного применения в исследованиях сплавов переменного состава и безобразцовых и расчетных методов оценки свойств металла.

8. Установлено, что наибольшее положительное влияние на комплекс эксплуатационных и технологических свойств стали 10ГН2МФА и ее сварных соединений оказывает содержание в металле от 0,015 до 0,030 % церия. Значения ударной вязкости KCV при этом возрастают в 2-3 раза при нормальной температуре испытания и в 2-2,5 раза при отрицательной температуре испытания (-40 °С), при этом обеспечивается сдвиг критической температуры хрупкости в низкотемпературную область на 15-20 градусов. Показано, что при этом сопротивление хрупкому разрушению Kic возрастает на 40-45 % по сравнению с металлом базового состава. Подтверждено, что наличие в металле оптимальных содержаний церия обеспечивает повышение стойкости металла против образования трещин повторного нагрева практически в два раза. Теоретическими и экспериментальными исследованиями подтвержден механизм воздействия церия, связанный с очищением границ зерен и глобуляризацией соединений церия с серой и кислородом. Установлено, что наличие в металле 0,008-0,009 % бора вызывает появление горячих трещин. Показано, что введение в металл циркония в пределах от 0 до 0,010 %, не обеспечивает ощутимого повышения эксплуатационных характеристик. Показано, что наличие в сварных соединениях стали 10ГН2МФА 0,03-0,06 % ванадия вызывает устойчивое повышение значения ударной вязкости KCV в исследованном интервале температур на 30-40 %, стойкости против образования трещин повторного нагрева - до 25 %, сопротивления хрупкому разрушению - на 10-15 %, чем подтверждается целесообразность его введения в марочный состав стали. Наиболее опасным из-за значительного снижения до двух раз стойкости стали 10ГН2МФА, подвергнутой ТЦС к трещинам повторного нагрева сопротивлению хрупкому разрушению на 40 - 45 %, является содержание в ней титана в количестве от 0,015 - 0,030 %.

9. Разработанные методики и результаты исследований позволили установить, что: введение в металл сварного шва стали 08X18Н10 от 0,06 до 0,24 % титана при допустимом содержании его в марочном составе до 0,5 % оказывает существенное воздействие на характер процессов окисления и прочностные свойства после выдержки при температуре 973 К в течение 1000 ч в атмосфере гелия ВЧ и на воздухе. Выявлены особенности характера процессов окисления в этих средах, показана взаимосвязь изменения механических свойств с характером структурно -измененного слоя металла. наличие в металле сварных швов глубокоаустенитной стали ЭИ-847 от 0,015 до 0,030 % церия позволило повысить стойкость против образования горячих трещин при сварке, выражающуюся в повышении критической скорости деформации в 1,25 раза; совместное микролегирование сталей типа 01Х25ВИ титанов и ванадием в пределах 0,1-0,2 % и 0,3-05 % повысило значение ударной вязкости зоны термического влияния сварных соединений на 40-60 % от уровня базового металла, подвергнутого аналогичной обработке. Подтвержден механизм положительного воздействия оптимальных содержаний МЛЭ.

10. Полученные результаты исследования влияния микролегирования на комплекс эксплуатационных свойств свариваемых сталей различных классов послужили основой для разработки и корректировки составов как свариваемых сталей, так и сварочных материалов, предназначенных для изготовления конструкций ответственного назначения, и внедрены на предприятиях и организациях энергетического и химического машиностроения. Получен реальный экономический эффект.

Библиография Ткаченко, Юрий Сергеевич, диссертация по теме Металловедение и термическая обработка металлов

1. Гольдштейн Я. Е. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали / Я. Е. Гольдштейн, В. Г. Мизин. М.: Металлургия, 1986. - 272 с.

2. Браун Н. П. Микролегирование литых жаропрочных сталей / Н. П. Браун, П. П. Александрова, Л. Д. Тихоновская. Киев: Наукова думка, 1974. -238 с.

3. Гуляев А. П. Труды ЦНИИ НКТП. Свердловск, 1945.- № 1 (21). -16 с.

4. Редкоземельные металлы, сплавы и их соединения / Под ред. Е. М. Савицкого. М.: Наука, 1973- С. 15 26.

5. Мильман Б. С. Исследование процесса обработки жидкого чугуна церием / Б. С. Мильман, Н. И. Клочков, Н. Ю. Попова // Труды ЦНИИТМАШ. М.: ОНТИ. 1964. С. 27 - 50.

6. Приданцев М. В. Влияние примесей и редкоземельных элементов на свойства сплавов. -М.: Металлургиздат, 1962. 208 с.

7. Верятин У. Д. Термодинамические свойства неорганических веществ / У. Д. Верятин, В. И. Машерев, Н. Г. Рябцев и др. М.: Атомиздат, 1965.- 460 с.

8. Гуляев А. П. Влияние серы на параметр разрушения низколегированной трубной стали после контролируемой прокатки / А. П. Гуляев, Н. М. Фон-штейн, Ю. И. Матросов и др. // Металлы. 1978. - № 6. - С. 181-189.

9. Уйке К. Е. Термодинамические свойства 65 элементов, их окислов, галогенидов, карбидов и нитридов / К. Е. Уйке, Ф. Е. Блок. М.: Металлургия, 1965.-240 с.

10. Явойский В. И. Неметаллические включения и свойства стали

11. В. И. Явойский, Ю. И. Рубенчик, А. П. Окенко // М.: Металлургия, 1980. 176 с.

12. Мальцев М. В. Модифицирование структуры металлов и сплавов.- М.: Металлургия, 1964. 214 с.

13. Крещановский Н. С. Модифицирование стали / Н. С. Крещанов-ский, М. Ф. Сидоренко. М.: Металлургия, 1970. - 296 с.

14. Юм-Розери В. Введение в физическое металловедение. М.: Металлургия, 1965. - 203 с.

15. Тавадзе Ф. Н. Внутреннее трение в металлах и сплавах. М.: Наука, 1966.-244 с.

16. Архаров В. И. Теория микролегирования сталей. — М.: Машиностроение, 1975. 61 с.

17. Саррак В. И. Интеркристаллитная хрупкость стали / В. И. Саррак, М. В. Селиванов. М.: Черметинформация, 1979. - 62 с.

18. Медовар Б. И. О влиянии малых добавок на структуру и свойства швов большого сечения / Б. И. Медовар, А. М. Макара, А. Е. Аснис.// Труды по автоматической сварке под флюсом: Сборник. Киев: Изд-во АН УССР.- 1948. № 3. - С. 124.

19. Mukae Sh. Ecetsy gakkaysy // J. Jap. Weld. Soc. 1979. 48. - № 5. -P. 266-271.

20. Семенов С. E. Влияние состава неметаллических включений на зарождение микротрещин в металле шва / С. Е. Семенов, Т. Н. Филипчук, Е. С. Мархасин // Автоматическая сварка. 1988. - № 12. - С. 63 - 64.

21. Мархасин Е. С. Формирование глобулярных неметаллических включений в сварных швах микролегированной стали типа Х70 / Е. С. Мархасин, С. Е Семенов, Т. Н. Филипчук // Автоматическая сварка. -1990. № 11. -С. 15-19.

22. Varuqhese R. Mikrostructural development in the coarse-grained, heat -affected zone in titanium vanadium microalloyed HSLA steels / R. Varuqhese, Reuse A. W. // Mater. Charast. - 1993. - 30. - № 1. - P. 35 - 43.

23. Борисенко M. M. Влияние титана на ударную вязкость металла швов, выполненных сваркой в СО2 / М. М. Борисенко, Н. Н. Новожилов

24. Сварочное производство. 1974. - № 1. — С. 22 - 24.

25. Гуро В. Т. Влияние модификаторов, вводимых в свариваемый металл, на структуру и технологическую прочность металла шва / В. Т. Гуро,

26. Г. JL Петров, JL И. Соловьева // Вопросы судостроения: Сб. Металлургия и сварка. Серия 8, Сварка. Вып. 3 (16). - 1973. - С. 143 - 148.

27. Хренов К. К. Особенности модифицирования титаном сварных швов при автоматической сварке среднеуглеродистой стали / К. К. Хренов, JI. А. Позд-няк, Ю. А. Юзвенко и др. // Сварочное производство. -1959. — № 6. -С. 6-8.

28. Boniszewski Т. Titanium in Steel Wires for C02 Welding Metal // Construction and British Welding Journal. 1965. - № 5. - P. 376.

29. Kanasasy Husayosy, Osaka Kandsy. Tetsy to hagane // J. Jron and Steel Jnst. Jap. 1977. - 63. - № 11. -P. 468.

30. Savage W. F. Effekt of Minor Elements on Fusion Zone Dimensions of Jnconel 600 / W. F. Savage, C. D. Goodwin // Welding Journal. 1977. - 65. - № 4. -P. 245-253.

31. Гривняк И. Свариваемость микролегированных сталей (металлургические аспекты) // Автоматическая сварка. 1972. — № 8. — С. 10-15.

32. Скок Ю. Я. Новые высокопрочные конструкционные стали // Летейное производство. — 1992. № 9. — С. 36.

33. Гришин И. В. Повышение вязкости металла шва типа 03X14Н5 путем рационального выбора состава раскислителей / И. В. Гришин, С. И. Носов, А. В. Шатунова и др. // Сварочное производство. 1989. - № 2. - С. 21 - 22.

34. Егорова С. В. Влияние основных следствий перегрева металла при электрошлаковой сварке на его хладностойкость / С. В. Егорова, Н. Л. Карета, Б. Б. Винокур // Автоматическая сварка. -1980. № 5. - С. 17-22.

35. Одесский Д. А. Свариваемость ферритной хромистой нержавеющей стали с добавками титана и ванадия / Д. А. Одесский, В. М. Воздвиженский, Р. И. Ливанова // Сварочное производство. -1977. № 7. - С. 28 - 30.

36. Miura minoree. Tetsu to hagane // J. Jron and Stell Jnst Jap. 1980. -66. - № 4. - P. 539.

37. Tajima Kiyushie. Tetsu to hagane // J. Jron and Steel Jnst. Jap. -1980. — 66. -№11. -P. 1257.

38. Thomas C. R. A study into the structure and properties of the heat affected zone in 18Cr-2Mo ferritic stainless steels / C. R. Thomas R. L. Apps // Bull. Cerle etud metaul 1980.- 14.-№9.-P. 311-318.

39. Morgan Warren E. J. A guantitative Study of the effect of composition on weld solidification cracking in low-alloy stells / E. J. Morgan — Warren, M. T. Jordan // Metals Technol. - 1974. - Т. I. - № 6. - P. 271 - 278.

40. Макара A. M. Электрошлаковая сварка конструкционных сталей без нормализации / А. М. Макара, Ю. Я. Ковалев, Н. В. Новиков // Автоматическая сварка. 1974. - № 7. - С. 51 - 54.

41. Унишвский М. Р. Выбор материалов для сварки труб из дисперсион-нотвердеющих сталей / М. Р. Униговский, Б. М. Зильберштейн, В. А. Авраменко // Автоматическая сварка. 1974. - № 7. - С. 49 - 50.

42. Koukabi А. М. Propertis of submerged arc depositits-effects of zirconiun, vanadium and titanium borom / A. M. Koukabi, North Т. H., Bell H. B. // Metal Constr.- 1979. 11. - № 11. - P. 639 - 642,644.

43. Still J. R. The effect of Ti and В additions to multipass submerget arc welds in 50D plade / J. R. Still, J. H. Rogerson // Metal. Constr. 1978.- 10.-№7.-P. 339-342.

44. Hosoda Takao. Tetsu to hagane // J. Jron and Steel Jnst. Jap. — 1979. 65. -№11. P. 294.

45. Лазебнов П. П. Влияние нитрида титана, церия и ванадия на коррозионную стойкость хромоникелевого наплавленного металла / П. П. Ла-зебнов, Ю. Н. Савонов, А. Г. Александров // Автоматическая сварка. -1981. -№ 8. -С. 69 70.

46. Мусияченко Р. Ф. Расчет оптимального легирования металла шва при сварке высокопрочных низколегированных сталей / Р. Ф. Мусияченко, О. Г. Касаткин // Автоматическая сварка. 1977. - № 11. — С. 17 - 22.

47. Masumoto Jsao. Ecetsy gakkaysy / Jsao Masumoto, Ozaki Hironori // J. Jap. Weld. Soc. 1977. -46. - № 3. - P. 152 - 158.

48. Taira Tadaaki. Ecetsy gakaysy / Tadaaki Taira, Kiyoteru Hirabayashi, Tetsuo Yamaguchi // J. Jap. Weld. Soc. 1978. - 47. - № 2. - P. 105 -109.

49. Dsinbinski Jerzy. Probleme der Schweibbarkeit polnisher mikrolegierter Sta-hale / Jerzy Dsinbinski, Piotz Adonnoc // Schweisstechnik. -1981.-31. -№ 2. —S. 69 -72.

50. Аснис A. E. О влиянии ванадия в сталях типа 18Г на околошовную зону при дуговой сварке / А. Е. Аснис, А. Н. Назаренко, Г. А. Иващенко

51. Автоматическая сварка. 1969. - № 3. — С. 72 - 73.

52. Гладштейн JI. И. Влияние ванадия на полиморфные превращения и структуру низколегированной стали в условиях сварки и термической обработки // JI. И. Гладштейн, А. Н. Вербицкий. Сварочное производство. -1980. - № 5. -С. 7-11.

53. Hennerz N. J. Ocena wplywn wanadu na spavalnose stall dokonana za pomoka proby implanta cyjnej // Prz. spaw. 1976. - 28. - № 1. - C. 9 -12.

54. Bott G. Verhalten mikrolegieiter Feinkornbaustahle im Hinblick auf Vanadiver-sprodung beim Schweiben und Spannyngsaimgluhen. / G. Bott, H. Baukstalil, E. Sem-britzku// Schweissenund Schneiden. 1980. - № 3. - S. 102-105.

55. Печенников В. И. Влияние редкоземельных металлов на свойства сварного шва термоупрочняемой хладостойкой стали / В. И. Печенников, В. А. Крошкин,

56. Ю. И. Рубенчик // Сварочное производство. 1975. — № 8. - С. 8 - 9.

57. Богаевский A. JI. Влияние редкоземельных металлов на десульфа-цию наплавленного металла при дуговой сварке фтористо-кальциевыми электродами / A. J1. Богаевский, В. В. Баженов, J1. П. Мойсов // Сварочное производство. 1988. - № 6. - С. 36 - 37.

58. Лазько В. Е. Влияние церия на замедленное разрушение высокопрочного сварного шва / В. Е. Лазько, М. Т. Борисов, В.Г. Ковальчук // Автоматическая сварка. — 1981. — № 2. С. 27 - 29.

59. Лазько В. Е. Влияние режима сварки на свойства высокопрочного сварного шва, модифицированного РЗМ / В. Е. Лазько, В.Г. Ковальчук // Сварочное производство. 1978. - № 8. - С. 20 - 27.

60. Слуцкая Т. М. Свойства проволоки, легированной церием и иттрием, при сварке в С02 / Т. М. Слуцкая, А. Е. Аснис, А. Я Тюрин // Автоматическая сварка. 1978. - № 2. - С. 55 - 56.

61. Жезняков С. Н. Влияние кислорода на процесс сварки в смеси СОг + 02 / С. Н. Жезняков, JI. Н. Тималаев // Сварочное производство. 1977. - № 2. -С. 25 - 27.

62. Борисенко М. М. Стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин при сварке стали 10 ГН2МФА в смеси аргона и углекислого газа /М. М. Борисенко, М. М. Петин, Г. Ф. Стасюк // Сварочное производство. 1989.-№5.-С. 16-18.

63. Казеннов Ю. И. О влиянии комплексного микролегирования кальцием и церием на свариваемость аустенитной стали / Ю. И. Казеннов, Л. И. Ре-визников, М. А. Фомишкин и др. // Сварочное производство. — 1975. — № 3. С. 24 - 26.

64. Курочко Р. С. Влияние метода выплавки присадочного материала на свойства сварных соединений среднелегированных высокопрочных сталей / Р. С. Курочко, В. Е. Лазько, М. В. Поплавко и др. // Сварочное производство. 1976. - № 2. - С. 9-10.

65. Медовар Б. И. Влияние ЭШП на свариваемость хромоникелевой стали Х16Н15 / Б. И. Медовар, Ю. И. Казеннов, Л. И. Ревизников и др. // Сварочное производство. 1976. - № 6. - С. 16-17.

66. Сорокин Л. И. Влияние содержания в присадочном материале лантана, церия и рения на свойства жаропрочного металла, наплавленного арго-но-дуговым способом // Сварочное производство. 1977. - № 10. - С. 9 - 11.

67. Ueda Syuzo. Tensu to hagane H J. Jron and Steel Jnst. Jap. — 1974. — 60. -№1.-P. 594.

68. Александров А. Г. Влияние кальция, иттрия и церия на структуру и свойства наплавленного металла / А. Г. Александров, И. П. Волчок, М. В. Лу-тов и др // Автоматическая сварка. — 1977. № 1. - С. 40 - 42.

69. Кирьяков В. М. Влияние микролегирования церием на сопротивляемость аустенитных швов образованию холодных трещин в зоне термического влияния / В. М. Кирьяков, В. И. Кабацкий, В. В. Подгаецкий и др.

70. Автоматическая сварка. —1979. № 10. - С. 4 - 8.

71. Медведев М. А. Влияние РЗМ на свариваемость кремнемарганцови-стой стали / М. А. Медведев, В. А. Репин, Т. И. Цим-балистая // Труды Николаевского кораблестроит. ин-та. Вып. 43. - Киев: Техника, 1971. -С. 53-57.

72. Федосеев Б. А. О механизме влияния церия на процесс образования высокотемпературной химической микронеоднородности в околошовной зоне при сварке сталей / Б. А. Федосеев, А. С. Губанов, А. Г. Ламзин и др.

73. Сварочное производство. 1984. — №11. — С. 1-3.

74. Приданцев М. В. Влияние примесей на развитие горячих трещин в наплавленном металле / М. В. Приданцев, А. С. Астафьев // Сварочное производство. 1959. - № 3. - С. 18 - 22.

75. Абралов М. А. Влияние церия, иттрия, циркония на свойства наплавленного металла сплава 06Х28МДТ / М. А. Абралов, В. Г. Сергеев

76. Сварочное производство. 1977. - № 12. - С. 6 - 8.

77. Буркацкий А. А. Легирование шва редкоземельными элементами при электрошлаковой сварке / А. А. Буркацкий, В. Е. Дуркин, И. И. Сущюк-Слюсаренко // Автоматическая сварка. 1982. - № 1. - С. 42 - 43.

78. Савченков В. А. Влияние циркония на свариваемость малоуглеродистой стали / В. А. Савченков, И. С. Сотник, В. С. Коваленко // Сварочное производство. -1965. № 9. - С. 13-15.

79. Henry J. Pole du zuconium comme lement fixateur du soufre dans les aciers sondables a hautes caracteristigues / J Henry, E. Hanne // Cirs. Informs fechn. Cent. dok. sider. 1974. - 31. - № 5. - P. 32 -36.

80. Лазебнов П. П. Физико-химические свойства наплавленного металла типа Х19Н10Б, модифицированного цирконием // Автоматическая сварка. 1995.-№5.-С. 17-21.

81. Мартыненко С. М. Влияние циркония на технологические свойства сварочной проволоки Св-08Г2С / С. М. Мартыненко, В. И. Ульянов, В. Г. Све-цинский и др. // Сварочное производство. 1976. - № 4. - С. 23 - 24.

82. Broks J. А. Е. Effekt of alloy modifications on HAZ crocking of A-282 Stainless Steell // Welding Journal. 1974. - 53. - № 11. - p. 517 - 523.

83. Мальденберг С. JI. Влияние легирующих элементов на стойкость металла швов против образования холодных трещин при сварке стали 09Г2ФБ // С. JL Мальденберг, С. В. Буслинский, Ю. JI. Богачек // Автоматическая сварка. 1988. - № 12. - С. 1 - 4.

84. Тан В. Влияние бора на чувствительность к холодным трещинам сварных соединений высокопрочной стали 12Ni, ЗСг, Mo, V // Док. IX 153788.

85. Касаткин Б. С. Электроды для сварки высокопрочных сталей / Б. С. Касаткин, М. В. Ямской, И. А. Куденцов // Автоматическая сварка. -1977.- № 4. — С. 71 72.

86. Панов В. М. Влияние технологических факторов на ударную вязкость участка разупрочнения ЗТВ сварных соединений стали 14Х2ГМР

87. Сварочное производство. 1988. — № 3. - С. 13 - 14.

88. Демьяненко Г. П. Влияние бора на свойства сварных швов типа 0Х23Н28МЗДЗТ / Г. П. Демьяненко, Ю. Н. Каховский // Автоматическая сварка. 1972. - № 9. - С. 14 - 16.

89. Matsumoto Т. Влияние легкоплавкой эвтектики на склонность к кристаллизационным трещинам в швах на AJSJ 304 коррозионно-стойкой стали с добавками бора // Welding Journal. — 1995. — № 12. P. 397 - 405.

90. Лазебнов П. П. Влияние цезия на металлургические процессы при дуговой сварке хромоникелевых сталей / П. П. Лазебнов, А. Г. Александров, А. В. Ершов // Автоматическая сварка. 1988. - № 1. — С. 32 - 36.

91. Лазебнов П. П. Влияние хлорида цезия на коррозионные свойства хромоникелевого наплавленного металла / П. П. Лазебнов, С. И. Адамчук, Н. Н. Пулин // Сварочное производство. 1988. - № 5. - С. 14 - 16.

92. Старова Л. Л. Повышение качества сварочной проволоки Св-08Х14Н7КВМ при микролегировании и редко- и щелочноземельными элементами / Л. Л. Старова, В. Г. Лазько, Ю. М. Должанский // Автоматическая сварка. 1988. - № 5. - С. 66 - 69.

93. Jingrei Xie. The effects of RE on tonghness of 30CrMnSi wear resistant cast steel / Xie Jingrei, Chen Quande, Yanpei Shong // Materialnis. und Werk-stofftechn. 1992. - 23. - № 12. - S. 420 - 422.

94. Морозов Ю. Д. Повышение хладостойкости стали 09Г2С / Ю. Д. Морозов, О. Н. Чевская, М. А. Поживанов и др. // Сталь. 1994. - № 12. — С. 55-59.

95. Катаура Я. Обработка жидкой стали кальцием / Я. Катаура, Д. Ольшлегель // Черные металлы. — 1980. № 1. — С. 19.

96. Макаренко В. Д. Особенности влияния бария на механические свойства наплавленного металла при сварке фтористокальциевыми электродами / В. Д. Макаренко, И. Д. Моргун // Сварочное производство. 1990.- № 4. С. 8 - 9.

97. Александров А. Г. Коррозионная стойкость металла сварных швов двухфазных хромоникелевых сталей с иттрием / А. Г. Александров, Ю. Н. Са-вонов // Сварочное производство. 1990. - № 7. - С. 13 - 14.

98. Ефименко Н. Г. О механизме влияния РЗМ на процесс кристаллизации и формирование первичной структуры шва при сварке сталей. Сварочное производство. 1990. — № 7. - С.32 - 34.

99. Лазебнов П. П. Свойства хромоникелевого наплавленного металла, модифицированного иттрием и кальцием // Сварочное производство. -1990. -№ 11. — С.39 41.

100. Волков В. Н. Теория системы и методы системного анализа в управлении и связи / В. Н. Волков, В. А. Воронков, А. А. Денисов и др. М.: Радио и связь. 1983. - 248 с.

101. Чернов Л. Б. Основы методологии проектирования машин. М.: Машиностроение, 1978. — 148 с.

102. Панин В. Е. Новые материалы и технологии. Конструирование новых материалов и упрочняющих технологий / В. Е. Панин, В. А. Климентов, С. Г. Псахье и др. Новосибирск: ВО «Наука». - 1993. - 152 с.

103. Yu Chen, Nianyi Chen, Ring Reng, Bingyn Kong // Jinshu xuebao = Acta met sin (CN). 1992. - 21. № 10. - С. В 471 - В 474.

104. Fragomeni I. M. Integration of mikrostructural development and properties desing into the CAD/CAM envrioment /1. M. Fragomeni, В. M. Hilberry

105. Traus. ASME. I. Ing. Mater. And Technol. 1992. - 114. № 1. C. 34 - 40.

106. Скоснягин Ю. А. Семинар «Компьютерное материаловедение и информатизация создания новых веществ и материалов». Автоматическая сварка. - 1995. - № 7. С. 56 - 57.

107. Froes F. Н. Synthesizing, processing and modeling advanced materials // IOM. 1992. - 44. № 2. - C. 9 - 10.

108. Пикеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей

109. Пер. с англ.; Под ред. Г. В. Щербединского. М.: Металлургия, 1982. - 183. с.

110. Гуляев Б. Б. Синтез литейных сплавов // Основы образования литейных сплавов: Сб. М.: Наука, 1970. - С. 25 - 41.

111. Воздвиженский В. М. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Наука, 1975.-223. с.

112. Бернштейн М. JI. Структура и механические свойства металлов / М. JI. Бернштейн, В. А. Займовский. М.: Металлургия, 1970. - 472 с.

113. Маторин В. И. Конструирование новых материалов / В. И. Мато-рин, Е. 3. Винтайкин. Сталь. - 1992. - № 8. - С. 1 - 3.

114. Браун Н. П. Микролегирование стали. Киев: Наукова думка, 1982.-303 с.

115. Васильева Е. В. Низкотемпературная прочность микролегированных сплавов железа / Е. В. Васильева, Н. В. Маркова // Изв. вузов. 1994. -№7-9.-С. 105-109.

116. Герасимов В. В. Влияние легирования на механические свойства металлов / В. В. Герасимов, В. В. Герасимова // МиТОМ. 1993. - № 3. - С. 35-37.

117. Третьяков М. И. Влияния адсорбционной активности атомов легирующих элементов на свойства сплавов / М. И. Третьяков, М. А. Хасянов

118. МиТОМ. 1994. - № 5. - С. 27 - 31.

119. Iukava N. Proposal of new alloy desing method / N. Iukava, H. Adachi, M. Morinaga // Techno. Jap. 1991. - 24. № 8. - C. 64 - 65.

120. Ерохина JI. С. Исследование многокомпонентных литейных сплавов на основе математико-статистических методов: Дис. канд. техн. наук. -М., 1974.-189 с.

121. Карлинская Ф. М. Алгоритмы статистической обработки данных наблюдений с помощью ЭВМ. М.: НИИЭинформэнергомаш. - 1970. -№ 15-70-5.-32 с.

122. Зайффарт П. Расчетные модели для оценки вязкости разрушения низко- и среднелегированного металла шва в зависимости от его состава и структуры / П. Зайффарт, О. Г. Касаткин // Сварочное производство. 1995.- № 6. С. 10-12.

123. Касаткин О. Г. Сопротивляемость замедленному и хрупкому разрушению металла ЗТВ высокопрочных сталей типа 14Х2ГМР / О. Г. Касаткин, JI. И. Миходуй, С. Б. Касаткин и др. // Автоматическая сварка, 1995.- №2.-С. 7.-10.

124. Мойсов JI. П. Расчет свойств металлических и шлаковых систем при разработке сварочных материалов для дуговой сварки / JI. П. Мойсов, Б. П. Бу-рылев // Сварочное производство, 1997. № 6. - С. 18 - 20.

125. Захаров В. Н. Оптимизация состава и свойств конструкционных сталей с использованием регрессионного многофакторного анализа // Труды ЦНИИТМАШ. М.: ЦНИИТМАШ. - 1991. - №226. - С. 6 - 10.

126. Лившиц П. С. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений / П. С. Лившиц, А. Н. Хакимов. М.: Машиностроение, 1989.-336 с.

127. Винокур Б. Б. Влияние легирующих элементов на механические свойства конструкционных сталей в высокопрочном состоянии / Б. Б. Винокур, С. Е. Кондратюк, О. Г. Касаткин // МиТОМ. 1990. - № 4. - С. 28 - 32.

128. Винокур Б. Б. Расчетные модели для определения механических свойств конструкционных сталей // Б. Б. Винокур, О. Г. Касаткин, С. Е. Кондратюк // МиТОМ. 1989. - № 7. - С. 2 - 6.

129. Воздвиженский В. М. Метод оценки влияния примесей на механические свойства литейных сплавов / В. М. Воздвиженский, М. В. Воздвиженская, С. Н. Карулин // Литейное производство. 1995. - № 4-5. - С. 73 - 74.

130. Адлер Ю. И. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. И. Адлер, Е. И. Маркова, Ю. В. Грановский. М.: Наука, 1976.-279 с.

131. Бородюк В. П. Ошибки регистрации независимых переменных в задачах множественной регрессии / В. П. Бородюк, А. И. Вощинин // Заводская лаборатория. 1973. - Т. 34. № 7. - С. 831 - 835.

132. Box J. The effects of errors in the factor Levels and experimenttal desing. Technometrics, 1963. - v. 5. № 2. - P. 247 - 254.

133. Налимов В. В. Статистические методы планирования экстремальных экспериметов / В. В. Налимов, И. А. Чернова. М.: Наука, 1965. - 340 с.

134. Солнцева Л. Е. Разработка химического состава сплавов методами планирования эксперимента: Дис. канд. техн. наук. Л., 1968. -213 с.

135. Федоров В. В. Теория оптимального эксперимента. М.: Наука, 1971.-312 с.

136. Ерохина Л. С. Влияние легирующих элементов на механические и литейные свойства низколегированных сталей // Оптимизация металлургических процессов: Сб. Вып. 6. - М.: Металлургия, 1972. — С. 82 - 88.

137. Ерохина Л. С. Влияние ошибки в намеченных уровнях на величину коэффициентов регрессии при планировании эксперимента / Л. С. Ерохина, Т. К. Савченко // Оптимизация металлургических процессов: Сб. Вып. 5. -М.: Металлургия, 1971.-С. 189-195.

138. Саенко М. И. Исследование свариваемости сплавов типа Амг-6, легированных элементами переходной группы / М. И. Саенко, Н. Н. Фортунатова, Н. И. Швец // Автоматическая сварка. 1978. - № 2. - С. 20 - 24.

139. Гуляев Б. Б. Математические основы оптимизации сплавов / Б. Б. Гуляев, Л. Е. Солнцева // Основы образования литейных сплавов: Сб. М.: Наука. - 1970. - С. 52 - 56.

140. Новик Ф. С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов /Ф. С. Новик,.Я. Б. Арсов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980. - 304 с.

141. Грешилов А. А. Об оценке свободных параметров функций в пассивном эксперименте / А. А. Грешилов, А. Р. Агульник // Заводская лаборатория. 1982. - Т. 48. № 1. - С. 58 . 63.

142. Николаева Л. С. Программа по регрессионному и конфлюэнтному анализу. М.: МГУ. Препринт. - 1968. - № 9 - 43 с.

143. Жилинская Е. И. Методы регресионного анализа при наличии ошибок в предиктарных переменных / Е. И. Жилинская, Н. Н. Товмаченко,

144. В. В. Федоров. — М.: Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика» АН СССР, 1979. 43 с.

145. Кенделл М. Дж. Статистические выводы и связи / М. Дж. Кенделл, А. Стьюарт; Пер. с англ.; Под ред. А. Н. Колмогорова. М.: Наука, 1973. - 889 с.

146. Агафонов В. В. Хладостойкость зоны термического влияния стали 16ГМЮЦ при электрошлаковой сварке / В. В. Агафонов, В. А. Крошкин,

147. Ю. А. Стеренбоген и др. // Автоматическая сварка. 1982. - № 7. - С. 7 - 9.

148. Касаткин О. Г. Использование регрессионного анализа для изучения сварочных процессов / О. Г. Касаткин, Ю. Н. Ланкин, Ю. А. Стеренбоген // Автоматическая сварка. 1970. - № 3. - С. 5 - 9.

149. Ковалев А. С. Исследование комплексного легирования и разработка многокомпонентных литейных сплавов на основе алюминия: Дис. канд. техн. наук. — Л., 1971. 179 с.

150. Государственные стандарты СССР. Стали легированные и высоколегированные. Методы химического анализа. М.: Изд-во стандартов, 1981.-Т. З.Ч. 111.-384 с.

151. Savage W. F. Effect of Minor Elements on Funios Zone Dimensions of Inconel 600 / W. F. Savege, C. D. Lundin, G. M. Goodwin // Welding Journal. 1974. - 56. - № 4. - P. 126 - 132.

152. Синтез сплавов: Матер. Научн.-техн. конф / Под ред. Б. Б. Гуляева. -Л.: Знание, 1971.-164 с.

153. Гуляев Б. Б. Физико-химические основы синтеза сплавов. Л.: ЛГУ, 1980.-192 с.

154. Гуляев Б. Б. Синтез сплавов (Основные принципы. Выбор компонентов). М.: Металлургия, 1984. - 160 с.

155. Ершов Г. С. Микронеоднородность металлов и сплавов / Г. С. Ершов, Л. А. Поздняк. М.: Металлургия, 1985. - 214 с.

156. Гуляев А. П. О хрупком разрушении // Физико-химическая механика материалов. 1993. - № 4. - С. 45 - 49.

157. Задумкин С. Н. Статистический обобщенный момент В. К. Се-менченко и поверхностная активность металлов // Неорганическая химия. -1960. Т. 5. - Вып. 8. - С. 1892 - 1893.

158. Гуляев А. П. Коментарий к статье А. Н. Попандопуло, В. И. Калинина «О содержании углерода в безвольфрамовых порошковых быстрорежущих сталях» // МиТОМ. 1990. - № 3. - С. 59 - 60.

159. Векшинский С. А. Новый метод металлографического исследования сплавов. М.: Гостехиздат, 1944. - 262 с.

160. Савицкий Е. М. Сверхпроводящие пленки переменного состава

161. Е. М. Савицкий, Ю.В. Ефимов, В. Н. Сумароков // Физика и химия обработки материалов. 1975. - № 3. - С. 77 - 79.

162. Новожилов Н. М. Изготовление и применение в машиностроении сплавов переменного состава. М.: Машиностроение, 1987. - 80 с.

163. Зорев Н. Н. Ускоренный способ разработки и исследования металлов, применяемых в машиностроении / Н. Н. Зорев, Н. М. Новожилов, А. А. Астафьев и др. // Физика и химия обработки материалов. 1978. - № 1. - С. 95 - 99.

164. Новожилов Н. М. Ускоренный способ исследования технологических процессов / Н. М. Новожилов, А. В. Сурков, А. И. Савченко и др. // Сварочное производство. 1976. - № 3. - С. 48 - 49.

165. Борисенко М. М. Способ изготовления серии опытных проволок с постоянным базовым составом и различным содержанием исследуемого элемента / М. М. Борисенко, Н. М. Новожилов // Сварочное производство. -1979.-№ 10.-С. 40-41.

166. Волосов Н. А. Регулирование химического и фазового состава металла при наплавке под флюсом ленточным электродом / Н. А. Волосов, Н. М. Но-вожилов // Автоматическая сварка. 1983. - № 7. - С. 24 - 25.

167. Новожилов Н. М. Использование сплава переменного состава металла шва при электрошлаковой сварке / Н. М. Новожилов, А. В. Сурков, А. И. Рымкевич, Т. П. Драчук // Сварочное производство. 1978. - № 12. - С. 47 -48.

168. Новожилов Н. М. О классификации защитных газов по их химической активности в процессе сварки / Н. М. Новожилов, М. М. Бо-рисенко, Н. П. Аносов // Сварочное производство. 1978. - № 5. - С. 52 -53.

169. Сурков А. В. Обеспечение необходимого количества 5-феррита в металле аустенитно-ферритных швов / А. В. Сурков, Н. М. Новожилов,

170. П. Е. Меринов и др. // Сварочное производство. 1977. - № 1. - С. 28 - 30.

171. Аносов Н. П. Оценка зависимости радиационного охрупчивания металла швов от их химического состава / Н. П. Аносов, Н. М. Новожилов, С. И. Евсеев и др. // Автоматическая сварка. 1985. - № 10. - С. 66 - 68.

172. Аносов Н. П. Повышение прочности соединений при контактной точечной и шовной сварке легированием металла шва / Н. П. Аносов, А. В. Сурков, В. С. Гребенкин и др. // Сварочное производство. 1979. - № 4. -С. 19.

173. Шварцер А. Я. Методика программирования наплавки слоя переменного химического состава / А. Я. Шварцер, Г. Г. Корицкий, С. Я. Шехтер и др. // Автоматическая сварка. 1977. - № 9. - С. 41 - 43.

174. Медовар Б. И. Новые способы изготовления переходных элементов для сварки разнородных сталей / Б. И. Медовар, Л. В. Чекотило,

175. В. Л. Артамонов и др. // Автоматическая сварка. 1967. - № 10. - С. 58 - 62.

176. Лещинский Л. К. Повышение работоспособности прокатных валков наплавкой слоя с изменяющейся износостойкостью / Л. К. Лещинский, С. В. Гулаков, Б. И. Носовский и др. // Автоматическая сварка. -1978. -№3.- С. 57 -62.

177. Рощин В. В. Способ получения сплава переменного состава в виде металла шва / В. В. Рощин, В. Б. Николаев, И. Л. Ринг // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварочное производство. НИКИМТ. - 1982. - Вып. З.-С. 18-22.

178. Нечаев Ю. В. Ускоренный метод моделирования металла шва с заданным химическим составом и структурой / Ю. В. Нечаев, В. Ф. Шишкин, А. Ф. Батакшев и др. // Сварочное производство. 1982. - № 11. - С. 35 - 36.

179. Bennet А. P. Electfo-slag melted transition-piece units as an alternative to dirict welding / A. P. Bennet, N. F. Eaton // Metall Construction and British Welding Journal. 1969. - N. 12. - P. 59 - 65.

180. Петров Г. Л. Сварочные материалы. Л.: Машиностроение, 1972. -280 с.

181. Боярышников В. А. Рафинирующие переплавы стали и сплавов в вакууме / В. А. Боярышников, А. Г. Шалимов, А. И. Щербаков. — М.: Металлургия, 1979.-304 с.

182. Ольшанский Н. А. Вакуум активная защита металла при сварке // Автоматическая сварка. - 1966. - № 4. - С. 50-53.

183. Свецинский В. Г. Поглощение аргона из защитной атмосферы металлом сварочной ванны / В. Г. Свецинский, С. Т. Римский, О. Д. Сми-ян и др. // Автоматическая сварка. 1974. - № 12. - С. 62 - 63.

184. Ольшанский А. Н. Влияние давления аргона на пористость металла шва / А. Н. Ольшанский, Г. Д. Никифоров, В. В. Дьяченко // Сва-рочное производство. 1971. - № 2. - С. 25 - 27.

185. Kobayashi Т. Arg Welding of mild Steel pressurized C02 atmospheres / T. Kobayashi, T. Kuwana, R Kiguchi // Ecetsy gakkaysy. J. Jap. Weld. Soc. -1974.-№8.-P. 758-766.

186. Новожилов H. M. Основы металлургии дуговой сварки в газах.- М.: Машиностроение, 1979. 231 с.

187. Савченков В. А. Влияние алюминия, содержащегося в низкоуглеродистой стали, на ее свариваемость / В. А. Савченков, Н. К. Тартышная // Сварочное производство 1978. - № 8. - С. 20 - 27.

188. Нечаев В. А. Влияние редкоземельных металлов и потока воздуха на поглощение водорода при сварке плавящимся электродом / В. А. Нечаев, М. М. Тимофеев // Сварочное производство. 1976. - № 10. - С. 6 - 7.

189. Still J. R. The effect of Ti and В additions to multipass submerget arc welds in 50D plade / J. R. Still, J. H. Rogerson // Metal. Constr. 1978. - 10. - № 7. - P. 339 - 342.

190. Бобров Г. В. Модифицирование металла шва при сварке плавлением: Дис. канд. техн. наук. М., 1959. - 280 с.

191. Ивочкин И. И. Подавление роста столбчатых кристаллитов методом замораживания сварочной ванны // Сварочное производство. 1965. - № 12. - С. 1-3.

192. Ефименко Н. Г. Применение редкоземельных металлов в покрытиях сварочных электродов // Сварочное производство. 1980. - № 7.- С. 28 29.

193. Кузьмин Г. С. Влияние легирующих элементов на коррозионную стойкость сварных соединений сплава монель / Г. С. Кузьмин, JI. И. Битицкая // Сварочное производство. 1972. - № 8. - С. 35 - 36.

194. Метлицкий В. А. Переход элементов при наплавке модифицированного чугуна порошковой проволокой / В. А. Метлицкий, Ю. Я. Грецкий // Автоматическая сварка. 1980. - № 5. — С. 26 - 28, 33.

195. Борисенко М. М. Исследование и разработка электродных проволок для сварки в СОг низколегированных сталей повышенной прочности и коррозионной стойкости: Дис. канд. техн. наук. М., 1977. - 224 с.

196. А. с. 500930 СССР. Способ получения сплава / Н. М. Новожилов, А. В. Чиркин, М. М. Борисенко.' Бюл. № 4. - Открытия. Изобретения. - 1976. -№ 2.

197. А. с. 642101 СССР. Способ получения сплава переменного химического состава / А. В. Сурков, Н. М. Новожилов, Н. П. Аносов. Бюл. № 2. -Открытия. Изобретения. - 1979. - № 2.

198. Рыкалин Н. Н. Расчет термического цикла околошовной зоны по очертанию плоской сварочной ванны / Н. Н. Рыкалин, А. И. Бекетов

199. Сварочное производство. 1967. - № 9. - С. 22 - 25.

200. Ерохин А. А. Основы сварки плавления. М.: Машиностроение, 1973.-448 с.

201. Макара А. М. Влияние рафинирования на проплавление металла при дуговой сварки / А. М. Макара, М. М. Савицкий, б. Н. Кушнеренко и др. // Автоматическая сварка. 1977. - № 6. - С. 7 - 10.

202. Патон Б. Е. Свариваемость конструкционных сталей, подвергшихся рафинирующему переплаву / В. Е. Патон, А. М. Макара, Б. И. Медовар и др. // Автоматическая сварка. 1974. - № 6. - С. 1-4.

203. Савицкий М. М. Механизм влияния электроотрицательных элементов на проплавляющую способность дуги с вольфравомым электродом / М. М. Савицкий, Г. И. Лесков // Автоматическая сварка. 1980. - № 9. - С. 17-22.

204. Минкин Ю. М. Сварка высокопрочных сталей неплавящимся электродом в смеси аргона с углекислым газом / Ю. М. Минкин, Д. В. Орлов, О. В. Ильин и др. // Сварочное производство. 1976. - № 8. - С. 20 - 21.

205. Островский О. Е. Влияние активирующих флюсов на проплавляющую способность сварочной дуги и концентрацию энергии в анодном пятне / О. Е. Островский, В. Н. Крюковский, Б. Б. Бук и др. // Сва-рочное производство. 1977. - № 3. - С. 3 - 4.

206. Лесков Г. И. Электрическая сварочная дуга. М.: Машиностроение, 1970.-335 с.

207. Куликов И. С. Термическая диссоциация соединений. М.: Металлургия, 1966. - 250 с.

208. Петров Г. Л. Теория сварочных процессов / Г. Л. Петров, А. С. Ту-марев. М.: Высшая школа, 1977. - 392 с.

209. Русанов А. К. Основы количественного спектрального анализа руд и минералов. М.: Недра, 1978. - 400 с.

210. А. с. 823026 СССР. Способ получения сваркой сплава переменного химического состава / Н. П. Аносов, А. О. Малашенко, Ю. С. Ткаченко и др. Бюл. № 15 // Открытия. Изобретения. 1981. - № 15. - 5 с.

211. Акулов И. А. Технология и оборудование сварки плавлением / И. А. Акулов, Г. А. Бельчук, В. П. Демьянцевич. М.: Машиностроение, 1977. 432 с.

212. Буки А. А. Влияние условий сварки на коэффициент перехода легирующих элементов / А. А. Буки, В. С. Штен-ников // Сварочное производство. 1974. - № 6. - С. 5 - 7.

213. Слуцкая Т. М. Переход примесных элементов из проволоки в наплавленный металл при сварке в смеси углекислого газа с кислородом / Т. М. Слуцкая, А. Е. Аснис, А. Я. Тюрин // Автоматическая сварка. 1974. - № 11. С. 68 - 69.

214. Ефименко М. Г. Применение редкоземельных металлов в покрытиях сварочных электродов // Сварочное производство. 1980. - № 7. - С. 28 -29.

215. Зенкова Н. К. Особенности кристаллизационных трещин, образующихся при сварке медных сплавов с цирконием и возможность их устранения микролегированием / Н. К. Зенкова, В. М. Полянский // Сварочное производство. 1978. - № 7. - С. 9 - 10.

216. Mori N. Molten pool phenomena in submerged arc welding / N. Mori, Y. Horri. International Institute Welding: Doc. 212-188-70. - 1970. - 44 p.

217. Рыкалин H. H. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951. -296 с.

218. Багрянский К. В. Использование элемента-индикатора для оценки физических условий взаимодействия металла и шлака при сварке / К. В. Багрянский, В. А. Роянов // Автоматическая сварка. 1969. - № 1. - С. 23 - 25.

219. Зайдель А. Н. Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов / А. Н. Зайдель, Н. И. Калитиевский, JI. В. Липис и др. М. - Л.: Физ.-мат. литер., 1960. - 686 с.

220. Электронно-зондовый микроанализ / Под ред. И. В. Боровского. -М.: Мир, 1974.-260 с.

221. Плинер Ю. Л. Стандартные образцы металлургических материалов / Ю. Л. Плинер, В. В. Степин, В. И. Устинова. М.: Машиностроение, 1976.-296 с.

222. Новожилов Н. М. Использование металла переменного состава при анализе сплавов / Н. М. Новожилов, Ю. С. Ткаченко, К. В. Смирнов // Технология, организация производства и управления: Рефер. сб. М.: НИИЭинформэнергомаш, 1980. - № 5-80-09. - С. 25 - 27.

223. СТП ИСО-7-89. Исследование однородности материала стандартных образцов для химического анализа. Свердловск: НИИЧермет, 1989. — 13 с.

224. Сурков А. В. О точности определения функциональных зависимостей, полученных ускоренными способами исследований / А. В. Сурков, Н. Н. Новожилов, Н. П. Аносов и др. // Заводская лаборатория. 1978. - № 10.- 1247-1249.

225. Горынин И. В. Теплоустойчивая сталь для корпусов ВВЭР и оценка ее работоспособности // Энергомашиностроение. 1977. - № 9. - С. 18 - 20.

226. Баландин Ю. Ф. Перспективы совершенствования перлитных сталей для корпусов реакторов и другого оборудования первого контура АЭС // Энергомашиностроение. -1976. № 10. - С. 25 - 27.

227. Савельева В.В. Влияние легирования и режимов термообработки на механические свойства стали 10ГН2МФА: Статья / В. В. Савельева, В. А. Нечаев // Труды ЦНИИТМАШ. М. 1980. - № 155. - С. 50 - 53.

228. Долбенко Е. Т. Исследование влияния основных легирующих элементов на критическую температуру хрупкости стали 10ГН2МФА: Статья / Е. Т. Долбенко, А. А. Попов, А. А. Астафьев // Проблемы прочности. -1981-№9.-С. 121-123.

229. Глазистов А. Г. Влияние углерода, модифицирующих добавок ванадия, ниобия, циркония на деформационное и термическое старение стали типа 10ГНМ: Статья / А. Г. Глазистов, В. В. Савельева // Труды ЦНИИТМАШ. М. - 1980. - № 155. - С. 53 - 57.

230. Коротушенко Г. В. Устойчивость против отпуска, бейнитных сталей: Статья / Г. В. Коротушенко, В. И. Тридоркин, И. П. Ващенко // Известия вузов. Черная металлургия. 1979. -№ 4. - С. 87 - 90.

231. Марочник сталей и сплавов. М.: ЦНИИТМАШ, 1977. - 516 с.

232. Кухтин М. В. Исследование влияния вредных примесей и редкоземельных металлов на свойства стали: Дис. канд. техн. наук. Свердловск, 1979. -178 с.

233. Методы химического анализа стали, чугуна, сплавов: / Под ред. Б. И. Бекетова, И. П. Харламова. Труды ЦНИИТМАШ. - 1976. № 129. -179 с.

234. Сурков А. В. Исследование способов получения металла переменного состава и возможности его использования при разработке сварочных материалов и технологий: Дис. канд. техн. наук. М., 1977. - 204 с.

235. Новожилов Н. М. Методика ускоренного исследования влияния микролегирования на прочность металла шва / Н. М. Новожилов, Ю. С. Ткаченко, М. П. Марковец, П. К. Аброськин // Сварочное производство. — 1981. — № 8.-С. 35-36.

236. Гольдштейн Я. Е. Микролегирование стали и чугуна. Свердловск: Машгиз, 1959. - 198 с.

237. Голиков Н. И. Ванадий в стали / Н. И. Голиков, М. И. Гольдштейн, И. И. Мурзин. М.: Металлургия, 1968. - 291 с.

238. Мейер А. Влияние ниобия и ванадия на структуру и свойства раскисленных алюминием сталей с малым содержанием перлита / А. Майер, Т. Шмидт, X. Штрасбургер // Черные металлы. 1969. - № 22. - С. 41 - 56.

239. Паисов И. В. Термическая обработка стали и чугуна. М.: Металлургия, 1970. - 264 с.

240. Бор, кальций, ниобий и цирконий в чугуне и стали. М.: Метал-лургиздат, 1961. - 459 с.

241. Завьялов А. С. Машиностроительные стали с редкоземельными присадками / А. С. Завьялов, М. М. Сандомирский. JL: Машиностроение, 1969.-128 с.

242. Maitrepuble Р. N. Contribution a Letude de heffet du bore sur la trem-pabilitte des acirs de construction / P. N. Mait-republe, D. Fhivellier, R. Fricot // Men. See. Met. 1973. -№ 12. - P. 893.

243. Можаров И. В. Влияние бора на вязкость и распределение углерода в низколегированной стали / И. В. Мо-жаров, JI. JI. Пятакова, М. А. Си-роткина. Физика металлов и металловедение. - 1975. - Т. 40, Вып. 1. - С. 215-218.

244. Приданцев М. В. Конструкционные стали / М. В. При-данцев, JI. Н. Давыдова, И. А. Тамарина. М.: Металлургия, 1980. - 288 с.

245. Марковец М. П. Определение механических свойств металлов по твердости. -М.: Машиностроение, 1979. 191 с.

246. Матюнин В. М. Деформационные характеристики и константы материалов при ступенчатом и непрерывном вдавливании индентора // Заводская лаборатория. 1992. - Т. 58, № 1. - С. 56 - 58.

247. Марковец М. П. Связь между напряжениями при растяжении и вдавливании в пластической области / М. П. Марковец, В. М. Матюнин, А. М. Семин // Известия АН. СССР. Механика твердого тела. 1985. - № 4. - С. 185- 187.

248. Матюнин В. М. Распределение механических свойств металла в локальных зонах сварного соединения / В. М. Матюнин, П. В. Волков, А. В. Поручиков // Сварочное производство. 1998. - № 11. - С. 3 - 6.

249. Марковец М. П. Переносные приборы для измерения твердости и безобразцового определения механических свойств металла / М. П. Марковец, В. М. Матюнин, В. М. Шабанов и др. // Заводская лаборатория. 1989. -Т. 55.-№ 12.-С. 73-76.

250. Гуревич С. Е. Усталость и вязкость разрушения стали / С. Е. Гу-ревич, JI. Д. Едидович. М.: Наука, 1974. - 52 с.

251. Финкель В. М. Влияние неметаллических включний на прочность стали / В. М. Финкель, О. П. Елесина, В. А. Зрайченко и др. // МиТОМ. -1971.-№4.-С. 26-30.

252. Куслицкий А. Б. Неметаллические включения и усталость стали. -Киев: Техника, 1976. 128 с.

253. Хакимов А. Н. Электрошлаковая сварка с регулированием термических циклов. М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

254. Гиренко В. С. Зависимости между ударной вязкостью и критериями механики разрушения с, Ki с конструкционных сталей и их сварных соединений / В. С. Гиренко, В. П. Дядин // Автоматическая сварка. 1985. - № 9.-С. 13-20.

255. Гиренко В. С. Зависимости между ударной вязкостью и критериями механики разрушения конструкционных материалов и их сварных соединений / В. С. Гиренко, В. П. Дядин // Автоматическая сварка. -1986. № 10. - С. 61 - 62.

256. Кирьян В. И. Оценка соответствия целевому назначению сварных соединений магистральных трубопроводов из микролегированных сталей / В. И. Кирьян, С. Е. Семенов // Автоматическая сварка. 1995. - № 3. - С. 4 - 9.

257. Попов А. А. Методика определения критической температуры хрупкости конструкционных сталей / А. А. Попов, А. Д. Шур, А. В. Просвирин и др. // Заводская лаборатория. 1979. - № 12. - С. 1134 - 1135.

258. Гуляев А. П. Влияние рафинирования синтетическими шлаками на сопротивление разрушению низколегированной стали / А. П. Гуляев, Н. М. Фонштейн, Е. Н. Жукова // МиТОМ. 1981. - № 1. - С. 42 - 46.

259. Ткаченко Ю. С. Влияние ванадия, титана, циркония и церия на ударную вязкость металла швов Мп Ni - Мо сталей // Технология, организация производства и управления: Рефер. сб. — М.: НИИЭинформэнеромаш. -1981. - № 5-81-05. - С. 30 - 34.

260. Абабков В. Т. Влияние редкоземельных элементов на механические свойства стали 16Г2АФ / В. Т. Абабков, Д. А. Литвиненко, Н. И. Кар-чевская // МиТОМ. 1981. - № 6. - С. 54 - 56.

261. Wilson W. G. Reduced heat-affected zone cracking and improved bas metal impacts throung sulfide control with rare earth additions. Welding Journal. - 1971.-50.-№ l.-P. 42 -46.

262. Литвиненко Д. А. Низколегированные и нормализованные стали с карбонитридным упрочнением для газопроводных труб большого диаметра / Д. А . Литвиненко, Ю. И. Матросов // МиТОМ. 1977. - № 7. - С. 41 -44.

263. Ткаченко Ю. С. Влияние малых добавок бора на свойства металла шва на стали системы Mn-Ni-Mo / Ю. С. Ткаченко, Н. М. Новожилов // Автоматическая сварка. 1981. - № 11. - С. 36 - 37, 40.

264. Нечаев В. А. Исследование влияния микролегирования Mn-Ni-Mo стали активными элементами / В. А. Нечаев, Ю. С. Ткаченко // Труды ЦНИИТМАШ. 1983. - № 178. - С. 16 - 19.

265. Гордеева Т. А. Анализ изломов при оценке надежности материалов / Т. А. Гордеева, И. П. Жедина. М.: Машиностроение, 1978. - 200 с.

266. Ароне Р. Г. Оценка хрупкости стали по виду излома / Р. Г. Ароне, С.

267. B. Бернштейн, П. И. Соколовский и др. // МиТОМ. 1970. - № 1. - С. 70 - 72.

268. Шур Е. А. Строение изломов стали с неоднородной структурой / Е. А. Шур, И. И. Клещева, Т. П. Дудкина // МиТОМ. 1978. - № 2. - С. 25 - 28.

269. Нечаев В. А. Механические свойства стали 10ГН2МФА, обработанной на установке АСЕА-СКФ // Труды ЦНИИТМАШ. 1980. - № 155.1. C. 44-45.

270. Борисенко М. М. Приварка патрубков из стали 10ГН2МФА к корпусному оборудованию атомных энергоустановок в смеси с защитных газов / М. М. Борисенко, М. М. Петин // Сварочное производство. 1993. - № 8. - С. 21-24.

271. Duren P. Verhalten von neuzeitlichen Grossrohrstahlen bei der Feld-schweissung // Propagacny material Fy. Mannesmannrohren-Werke. - 1977. - 31 -38.

272. Гривняк И. Свариваемость сталей. М.: Машиностроение, 1984. 216 с.

273. Boniszewski Т. Fine Oxide Particles in Mild Steel C02 Weld Metal // Welding J. 51. — 1972. - P. 19.

274. Земзин В. H. Термическая обработка и свойства сварных соединений / В. Н. Земзин, Р. 3. Шрон. JL: Машиностроение, 1978. - 367 с.

275. Федоров А. В. Влияние легирования хромоникельмолибденована-диевых сталей на стойкость к разрушению в условиях повторного нагрева / А. В. Федоров, А. С. Зубченко, В. И. Пастернак и др.// Энергомашиностроение. 1981. - № 6. - С. 29 - 30.

276. Tanaka J. Decrease in Residual Stress, Change in Mechanical Property and Cracking due to Stress Relieving Heat Treatment of HT 80 Steel. IIW-X-568-70.

277. Nakamura H., Naiki Т., Okabayashi H. Stress Relief Cracking in the H.A.Z / H. Nakamura, T. Naiki, H. Okabayashi. IIW-IX-648-69 (X-531-69).

278. Ito Y., Nakanishi M. Study on Stress Relief Cracking in Welded Low-Alloy Steels / Y. Ito, M. Nakanishi.- IIW-X-668-72.

279. Vinckier A. Testing Technigues to Study the Susceptibiliti to Reheat Cracking of Carbon-Manganese and Low-Alloy Steels // Welding in the World, 1974.-12.-Nos. 11- 12.-P. 282-303.

280. Alberry P., Myers J., Chew B. An improved welding technigue for HAZ refinement / P. Alberry, J. Myers, B. Chew // Welding and Metall Fabrication. 1977. - № 11. - P. 549 - 553.

281. Воробьев С. П. Влияние химического состава стали 10ГН2МФА и размера зерна на механические свойства металла ЗТВ при отпуске / С. П. Воробьев, Е. Г. Старченко, С. Н. Наволокин // Сварочное производство. 1990. -№ 4.-С. 29-31.

282. Middleton С. I. Reheat caviny nucleation and nuclealin control in bainitic creep-resisting low-alloy steels: reles of manganese sulphide, residual, and sulphustabilizing elements // Metal Science. 1981. - Vol. 15. - № 4. - P. 154 -167.

283. Федосеев Б. А. Особенности структурных превращений в околошовной зоне при электрошлаковой сварке низко- и среднелегированных сталей / Б. А. Федосеев, А. С. Кубанов, В. В. Панков и др // Сварочное производство. 1982. - № 6. - С. 8 - 10.

284. Федосеев Б. А. Выбор параметров термического цикла электрошлаковой сварки с сопутствующим индукционным нагревом / Б. А. Федосеев, А. С. Губанов, В. А. Крошкин и др. // Сварочное производство. 1975. -№7.-С. 17-20.

285. Филатов В. М. Процессы, происходящие в поверхностных слоях стали типа 08Х18Н10 при взаимодействии с гелиевой атмосферой / В. М. Филатов, И. А. Максимова, П.Л. Бабушкин // Труды ЦНИИТМАШ. М.: ЦНИИТМАШ. - 1980. - № 155. - С. 70-73.

286. Филатов В. М. Исследование влияния легирования на жаростойкость сталей типа 08Х18Н10 в атмосфере гелия ВЧ // Труды ЦНИИТМАШ. -М.: ЦНИИТМАШ. 1980. - № 155. - С. 74-78.

287. Новожилов М. Н. Влияние малых добавок титана при сварки стали 08X18Н10 на свойства швов после старения в гелии и на воздухе / Н. М. Новожилов, Е. В. Кузнецов, Ю. С. Ткаченко и др. // Автоматическая сварка. 1982. №7. С. 16-19.

288. Ющенко К. А. Введение иттрия в металл шва для повышения его стойкости против образования горячих трещин при сварке стабильно-аустенитной стали / К. А. Ющенко, В. С. Савченко, М. Л. Карета и др. // Автоматическая сварка. 1988. - № 5. - С. 49 - 51.

289. Казенное Ю. И. О методах испытания тонколистового металла на устойчивость против образования горячих трещин при сварке плавлением

290. Ю. И. Казеннов, Л. И. Ревизников // Сварочное производство. 1972. - № 8. - С. 53-55.

291. Якушин Б. Ф. Машина для определения склонности металлов к горячим трещинам при сварке / Б. Ф. Якушин, Н. Н. Прохоров, Н. Н. Новиков // Ав-томатическая сварка. 1970. - № 10. - С. 47 - 49.

292. Савченко В. С. Особенности сегрегации примесных и легирующих элементов по границам зерен высоколегированных сварных швов и сталей аустенитного класса / B.C. Савченко, К. А. Ющенко, О. Д. Смиян и др. // Автоматическая сварка. 1988. - № 6. - С. 19-23.

293. Буракова Г. А. Влияние ниобия на структуру хромистой феррит-ной стали / Г. А. Буракова, Е. К. Коваль, М. И. Тарасьев // МиТОМ. 1992. -№ 7.-С. 35-37.

294. Рабинович А. В. Исследование структуры и свойств стали Х25 с различным содержанием углерода и азота / А. В. Рабинович, И. Е. Сулаев,

295. Г. А. Буракова и др. // Известия вузов. Черная металлургия. 1979. - № 8. -С. 100-102.

296. Каховский Н. И. Сварка высоколегированных сталей. Киев: Техника, 1975.-374 с.

297. Зубченко А. С. Температурные условия хрупкого разрушения же-лезохромистых ферритных сплавов со структурой перегрева // Автоматическая сварка. 1988 - № 5. - С. 5 - 8.

298. Попов В. Т. Влияние добавок церия и ниобия на антикоррозионные свойства стали Х25Т // Известия вузов. Черная металлургия. 1981. -№ 1.-С. 103-106.

299. Микаелян Г. С. Влияние циркония и азота на структуру и свойства хромистого наплавленного металла / Г. С. Микаелян, В. Г. Васильев, Е. П. Бон-дарчук // МиТОМ. 1993. - № 8. - С. 33. - 37.

300. Микаелян Г. С. Сопротивление высокотемпературному разрушению микролегированного хромистого металла / Г. М. Микаелян, Д. П. Новикова // МиТОМ. 1991. - № 3. - С. 23 - 25.

301. Липодаев В. Н. Улучшение свариваемости хромистых ферритных сталей / В. Н. Липодаев, К. А. Ющенко, Р. И. Морозова и др. // Автоматическая сварка. 1984. - № 2. - С. 44 - 47.

302. Ткаченко Ю. С. Прогнозирование свойств металла зоны термического влияния при сварке микролегированных сталей: Тез. докл. регион, конф Воронеж: ВГТУ, 1999. - С. 9 - 10.