автореферат диссертации по металлургии, 05.16.09, диссертация на тему:Повышение потребительских свойств стальных изделий нейтрализацией структурной наследственности при технологическом металлопеределе в машиностроении

На правах рукописи

00504Ь/оэ

г/

У

ШВЕЁВА ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ НЕЙТРАЛИЗАЦИЕЙ СТРУКТУРНОЙ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ МЕТАЛЛОПЕРЕДЕЛЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Специальность

05.16.09 - «Материаловедение (Машиностроение)»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 3 АЗ Г 2012

Набережные Челны - 2012

005046735

Диссертация выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Камская государственная инженерно-экономическая академия» (ИНЭКА).

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Шибаков Владимир Георгиевич

Официальные оппоненты Жарин Денис Евгеньевич

доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВПО «ИНЭКА», зав. кафедрой «Композитные материалы и технологии»

Федоров Василий Борисович кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «ИжГТУ», зав. кафедрой «Технология металлов и металловедение»

Ведущая организация Казанский национальный исследо-

вательский технический университет им. А.Н. Туполева (КНИТУ - КАИ)

Защита состоится « 04 » сентября 2012 г. в 15-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.309.01 при ФГБОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия» по адресу: 423810, г. Набережные Челны, пр. Мира, 68/19. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономической академия».

Автореферат разослан « (Ц » августа 2012 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Л. А. Симонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Машиностроение является основным потребителем продукции металлургических предприятий, и ключевое место в этом занимает сталь, используемая для изготовления деталей различного функционального назначения. И в ближайшем будущем сталь останется основным конструкционным материалом в промышленности, а повышение ее потребительских свойств является нестареющей и актуальной задачей. В процессе технологического передела при изготовлении большинства металлоизделий используются стадии пластической деформации, термической, механической и упрочняющей обработки. Свойства таких изделий формируются на всем пути преобразования металла в деталь. Многие металлургические особенности строения и свойств стали очень устойчивы, передаются от этапа к этапу при технологическом металлопеределе, наследуются готовыми изделиями и, зачастую, снижают физико-механические и технологические свойства сплава. Вступление страны в ВТО требует изготовления конкурентоспособной продукции, отвечающей требованиям европейским и мировым стандартам в части надежности, долговечности, экологичности, удельной грузоподъемности и т.д. Полное использование ресурса свойств стали — задача актуальная и сложная на пути создания надежных машин и механизмов. Для достижения этой цели особая роль отводится технологическому переделу сплава в машиностроении, а именно технологиям, направленным на ликвидацию или нейтрализацию макро- и микростроения, негативно влияющего на потребительские свойства металлоизделий.

Несмотря на многосторонние исследования сталей, в том числе и сталей с машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), вопросам устойчивости металлургического строения и свойств на этапах технологического передела уделено недостаточное внимание. По этой причине целесообразно проведение дополнительных исследований, ориентированных на изучение химико-структурной неоднородности, микростроения, чистоты сплава и его зернистого строения. Важное практическое значение имеют данные по влиянию различных технологических параметров на структурообразование и свойства конструкционных сталей в тяжелонагруженных деталях автомобиля.

В этой связи актуальной задачей является создание технических и технологических решений по ликвидации или нейтрализации на этапах технологического металлопередела нежелательных структурно-фазовых и других образований в стали, передаваемых от металлургического производства.

Исследования по диссертационной работе выполнены в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 - 2013 годы».

Цель работы: повышение технологических и механических свойств стальных изделий нейтрализацией структурной наследственности в результате тепловых и деформационных воздействий при технологическом металлопеределе в машиностроительном производстве.

Задачи исследования:

- выявить наследственность макро- и микростроения в конструкционных сталях и исследовать влияние тепловых и деформационных воздействий на этапах технологического передела металла на изменение металлургической химико-структурной неоднородности в сплаве;

- разработать и обосновать параметры термической обработки штампованных полуфабрикатов, способствующих ликвидации негативных металлургических особенностей и обеспечивающих повышение технологических свойств за счет формирования однородной и заданной структуры;

- разработать метод прогнозирования макростроения стали с месторасположением ликвационного квадрата в детали и предложить технологические решения по нейтрализации нежелательного ликвата в деформированных изделиях;

- исследовать склонность к росту зерна и сопротивляемость хрупкому разрушению стали традиционного способа производства и с машин непрерывного литья заготовок и предложить решения по повышению надежности деталей при работе в условиях циклических нагрузок;

- установить связь между долговечностью деталей и степенью проявления металлургических дефектов (ликвационные полоски, обезуглероживание поверхности) и разработать технические и технологические решения по повышению потребительских свойств деталей машин.

Объектом исследования являлись технологические процессы металлопе-редела в машиностроительном производстве при изготовлении деталей автомобиля.

Предметом исследования являлись изменения макро- и микростроения и свойств стальных полуфабрикатов и готовых деталей машин.

Методы исследований. В работе использованы металлографические качественные и количественные методы исследования структуры с применением оптических анализаторов и электронномикроскопических приборов, химико-спектральные методы контроля состава сплава, дилатометрические, рентгеноструктурные и фрактографические методы, стандартные методы испытания на механические свойства и контроля прокаливаемости, макрострук-турного анализа и зеренного строения широкоприменяемых в машиностроении конструкционных сталей, а также натурные испытания деталей и узлов автомобиля на специальных стендах и устройствах.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- установлена температурная зависимость ударной вязкости стали с машин непрерывного литья заготовок, свидетельствующая, что сопротивляемость хрупкому разрушению достигает высоких значений, характерных для стали

традиционного способа производства «слиток - блюм - сортовой прокат», при степени её деформации 97% и выше;

- установлено, что наибольший эффект по устранению нежелательной островной и строчечной структурной металлургической неоднородности в стали достигается при совместной реализации высокотемпературной аустени-тизации полуфабрикатов, ускоренного охлаждения до температуры Асг(20-40)°С и последующего диффузионного у — а превращения при ступенчатом понижении температуры с изотермическими выдержками при 680, 660, 640 и 600°С;

- разработан метод контроля качества стальных изделий и тест-образец для его осуществления, позволяющий прогнозировать в деформируемых изделиях месторасположение наследуемых металлургических особенностей макро- и микростроения сплава;

- разработаны и аналитически обоснованы решения по нейтрализации негативного влияния обезуглероженного слоя на деталях и ликвационных полосок в конструкционных сталях путем создания сжимающих напряжений на уровне 300 - 500 МПа в изделиях сложной геометрической формы в результате дробеобработки и ускоренного охлаждения с температур высокого отпуска соответственно.

Практическая ценность диссертации заключается в следующем:

1. Предложена технология термической обработки стальных полуфабрикатов, обеспечивающая устранение нежелательных ликвационных проявлений в виде островной и полосчатой структуры при сохранении мелкозернистого строения в сплаве.

2. Предложена технология термического упрочнения из улучшаемых сталей, которая позволяет повысить надежность и долговечность изделий из стали с МНЛЗ в условиях знакопеременных нагрузок.

3. Для прогнозирования качества поверхностного слоя на наличие дефектов металлургического характера и их месторасположение в наиболее нагруженных сечениях детали рекомендован метод и тест-образец для исследования течения металла при формообразовании штампуемых деталей (заявка на изобретение №2012113089 от 11.04.2012г.).

4. Усовершенствована методика определения глубины обезуглероженного слоя, позволяющая оценить степень и глубину обезуглероживания на деталях сложной конфигурации, базируясь на количественном металлографическом анализе структурных составляющих и неметаллических включений в отожженной стали. Для ликвидации негативного действия обезуглероженного слоя на долговечность деталей предложена технология дробеструйной обработки.

5. Для исключения негативного влияния ликвационных полосок на показатели физико-механических свойств стали рекомендована горячая пластическая деформация сплава со степенью более 97%.

Достоверность результатов, представленных в диссертационной работе, подтверждается использованием лицензированного, современного и поверенного лабораторно-исследовательского оборудования, взаимодополняющих стандартных и общепризнанных методов контроля структуры и свойств сплавов, многочисленными экспериментальными данными и повторяемостью результатов при разносторонних исследованиях, согласованностью и подтверждением теоретических и экспериментальных данных, реализацией полученных результатов исследования в технологических процессах металлопередела при изготовлении изделий машиностроения.

Личный вклад автора состоит в формулировании задач, организации и проведении экспериментальных и теоретических исследований, участии в опытно-промышленном апробировании технологий, анализе и обобщении полученных результатов, сопоставлении полученных результатов с литературными данными, формулировании выводов, подготовке к публикации научных статей и заявок на изобретения.

Реализация результатов работы. Технологии термической и упрочняющей обработки используются в производстве ОАО «КАМАЗ» при изготовлении ответственных деталей автомобиля. Методики определения обезуглеро-женного слоя на поверхности деталей сложной формы и оценки степени загрязненности неметаллическими включениями реализованы в лабораториях ОАО «КАМАЗ» и используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия» при изучении дисциплин «Материаловедение», «Технологические процессы в машиностроении» и «Управление качеством».

Апробация работы. Основные материалы по теме диссертации отражены в работах, опубликованных в рецензируемых отечественных и зарубежных журналах, монографии, сборниках, заявках на изобретения и обсуждались на Международных научно-технических конференциях «Машиностроение и техносфера XXI века» (г. Севастополь, Украина, 2008-2012гг.), XX Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», посвященной 100-летию со дня рождения H.H. Липчина. (г. Пермь, 2010г.), Международной научно-технической конференции «Технологический поверхностный слой» (г. Варшава, Польша, 2011г.), Международных конгрессах термистов и металловедов «Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов», (г. Харьков, Украина, 2007-2008гг.), Международной научно-технической и образовательной конференции «Образование и наука - производству» (г. Набережные Челны, 2010г.), Научно-практических конференциях «ИНФО» (г. Сочи, 2009-2011), XXVII Российской школе, посвященной 150-летию К.Э.Циолковского, 100-летию С.П.Королева и 60-летию Государственного ракетного центра «КБ им. ак. В.П.Макеева» (г. Миасс, 2007г.), Межрегиональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых

б

«III Камские чтения» (г. Набережные Челны, 2011г.), Международной научно-технической конференции «Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности» (г. Могилев, Белоруссия, 2009г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 17 печатных научных работ, из них 6 статей в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, I монография, 1 статья в международном журнале и 9 статей в международных сборниках научно-технических конференций. По результатам работы подано 2 заявки на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложения. Содержание работы изложено на 132 страницах основного машинописного текста, включая 49 рисунков, 26 таблиц и библиографический список из 114 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАКОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, излагаются цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость, реализация и апробация работы.

В первой главе приведен аналитический обзор литературных, интернет - источников и патентных исследований по вопросам химико-структурной неоднородности cTaiefi различного способа производства, степени их загрязненности неметаллическими включениями и влияние этих факторов на физико-механические и технологические свойства металлоизделий. Выделены нерешенные проблемы, определены цель и задачи исследования. Рассматриваются явления наследственности в стальных изделиях: отмечен большой вклад, внесенный в изучение этого явления Садовским В.Я., Нехендзи Ю.А., Никитиным В.И., Рубцовым H.H. и другими учёными. Однако этот вопрос изучен недостаточно и требует дальнейших исследований. Важная информация в области влияния ликва-ционных проявлений, структурных несовершенств, пористости, обезуглероживания и других факторов на механические и эксплуатационные свойства металлоизделий представлена в работах Гуляева А.П., Рахштадта А.Г., Гудремона Э., Меськина B.C., Еланского Г.Н., Явойского В.И., Банных O.A., Новикова И.И. и других отечественных и зарубежных учёных. Показано негативное действие этих явлений на потребительские свойства изделий. Это обуславливает необходимость выявления таких устойчивых проявлений в сплаве и разработке механизмов их нейтрализации или ликвидации на стадиях технологического метаплопе-редела в машиностроительном производстве.

Эксплуатационные свойства деталей в значительной степени зависят от состояния поверхностного слоя, в формировании которого участвуют как машиностроительные, так и металлургические технологии. У большинства деталей присутствуют концентраторы напряжений, предусмотренные либо конструкцией (галтели, отверстия, выточки), либо созданные технологиями их изготовления

(зажимы, подрезы, риски и т.д.), а зачастую и те и другие одновременно. Они служат очагами зарождения усталостных трещин и предопределяют преждевременное разрушение детали. Этот факт усиливает и без того высокие требования к механическим свойствам и чистоте поверхности стальных изделий. Особое значение при технологическом переделе стали приобретают вопросы наследственности, о чем свидетельствуют теоретические и экспериментальные исследования Дальского A.M., Суслова А.Г., Зинченко В. М., Глинера P.E., Тихонова А.К., Кальнера В. Д. и других учёных.

Дефекты металлургического характера (ликвационные проявления, точечная неоднородность, пористость и др.) могут присутствовать в поверхностном слое и этому явлению необходимо уделять особое внимание. Потенциальные возможности материала будут реализованы в том случае, если к качеству поверхности деталей будут предъявляться столь же высокие требования, как к самому материалу. Поэтому разработка способов обработки металлоизделий на стадиях технологического передела стали, связанных с формированием высокого комплекса свойств на рабочей поверхности детали является перспективным направлением для современного машиностроения, которое позволяет более полно использовать ресурс свойств, заложенный в сплаве.

Во второй главе описаны используемые материалы, оборудование и методы исследования состава, структуры и свойств стальных полуфабрикатов и готовых изделий. Исследования проводили на широкоприменяемых в автомобилестроении сталях - 20ХГНМТА, 15ХГН2ТА, 40Х, 40ХН2МА, 42ХМФА, 12ХНЗА. Химический состав сталей определялся методом спектроскопии с использованием микрофотометра МФС-51 и спектрографа АФС-51 со специализированным программным обеспечением SBP и Next и приборов АН-7529 и АН-7560 для определения содержания углерода и серы. Механические свойства определяли на машине ЦД-20 при испытании стандартных образцов на растяжение (ГОСТ 1497-84), ударную вязкость - на маятниковом копре PSW-30. Микроисследования (степень загрязненности по ГОСТ 1778-70, зеренная структура путем визуальной оценки по ГОСТ 5639-82 и автоматическом определении с помощью системы «ВидеоТест-М» и программного продукта «Trixomet PRO», микроструктура поковок и деталей, обезуглероженный слой и т.д.) проводили с использованием электронного и оптического микроскопов Neophot-2 и Эпитип-2 (Германия), IM-7200 (Япония). Макроструктура изучалась на протравленных темпле-тах в соответствии с ГОСТ 10243. Измерения твердости и микротвердости изделий проводили с применением приборов ТК-2М (ГОСТ 9013-59), TOI-2M (901259) и Durimet (ГОСТ 2999-75). Для фрактографических исследований изломов ударных образцов применяли электронный микроскоп Tesla BS-540. Приведена методика количественного определения оксидов и сульфидов в стали и суммарного загрязнения сплава с учетом анализируемой площади, вида и количества отдельных включений по размерным коэффициентам.

Для исследования качества дробенаклепа использовались: рентгеноструктур-ный анализ с использованием дифракгометра XRD 3003 PTS (Германия); инди-

катор с постоянной четырехточечной базой 1\УМ EWB-0I для измерения интенсивности наклепа.

Обработка результатов испытаний проводилась с помощью методов математической статистики.

В третьей главе представлены результаты исследования микростроения стальных полуфабрикатов и деталей, в которых выявлена «островная» и «строчечная» структурная неоднородность (рис. 1). Установлено, что эти несовершенства в стали обладают высокой устойчивостью на всех этапах технологического металлопередела в машиностроительном комплексе и в той или иной степени наследуются готовыми изделиями. В отличие от основных структурных составляющих они обладают повышенным содержанием легирующих элементов, что сказывается на температуре минимальной устойчивости аустенига, и более высокой микротвердостью (НУ50 > 350). Дисперсия по химсоставу и микротвердости между структурными составляющими служит причиной низкой технологичности стали на стадиях механической и упрочняющей обработки.

а) б)

Рисунок 1 - «Островная» (а) и «строчечная» (б) структурная неоднородность в стали

Исследованиями установлено, что наиболее приемлемым вариантом ликвидации нежелательной структурной неоднородности при металлопеределе являются технологии тепловой обработки стали (горячая пластическая деформация и предварительная термическая обработка) путем рационального сочетания темпе-ратурно-временных и скоростных параметров процесса на стадии аустенитиза-ции, этапе охлаждения до Ас, - (20 - 40)°С и стадии диффузионного у-а превращения переохлажденного аустенита. Экспериментальное подтверждение получила температура нагрева полуфабриката, превышающая общерекомецдуемую и составляющая Ас, + (100 - 150)°С, которая одновременно обеспечивает сохранение мелкозернистого строения (рис. 2), и однородность состава сплава во всех микрообъемах в результате диффузионных явлений.

95 85 75

S ¡*

£ 65

я" X

« 55 a

<u

S 45

я

25

15

700 750 800 850 900 950 1000

Температура, °C Рисунок 2 - Температурная зависимость роста зерна в стали, полученной с МНЛЗ

Для подавления «строчечной» феррито-перлитной структуры главная роль отводится условиям охлаждения стали от температуры Ас. + (100 - 150)°С до Ас, - (20 - 40)°С. Избежать её можно путем ускоренного (более 23°С/мин) охлаждения изделий в указанном интервале температур (рис. 3). Экспериментальные исследования и производственный опыт позволили на примере стали 20ХГНМТА установить закономерность образования строчечное™ (полосчатости), зона проявления которой зависит от параметров термической обработки (рис. 4). Нетрадиционное решение получено и обосновано по ликвидации «островной» структурной неоднородности, заключающееся в обязательном проведении диффузионного распада переохлажденного аустенита по температурной схеме 680 - 660 - 640 - 600°С с выдержкой не менее двух часов при каждой температуре (рис. 5). Одновременная реализация технологических параметров при аустенитизации, на этапе подстуживания и на стадии диффузионного у - а превращения переохлажденного аустенита (рис. 5) обеспечивает стабильное формирование феррито-перлитной структуры в полуфабрикатах, изготовленных из стали различного способа производства и способствует повышению технологичности стали на операциях резания и пластической деформации.

1-20? 2 - 12? ¿2Н4А ШЗА i 1 -f Г~............j

3 - 40Х 4- 15xjrH2TA

5 - 20X1 ИМ ГА 6- 18ХГР jf- 2 s - 3

/ - ^¿.л ,МФА l /

J j 4y

/// 7Z 5 ( у 6

JT0 T

—Г 1 \

1 7 j —-»

Рисунок 3 - Влияние скорости охлаждения на строчечность феррито-перлитной структуры

Рисунок 4 - Месторасположение зоны проявления «строчечное™» в стали 20ХГНМТА

В случае наследования от металлопроката обезуглероженной поверхности заметно снижается усталостная прочность деталей. Учитывая сложность определения глубины и степени обезуглероживания стали на деталях сложной геометрической формы, в работе усовершенствована известная методика, в которой предусмотрено применение количественного металлографического анализа с помощью программного продукта «Trixomet PRO». Дробеобработка таких деталей позволяет устранить негативное воздействие, а за счёт рационального сочетания времени обработки, размеров, свойств, угла атаки и скорости полета дроби на поверхности формируются сжимающие напряжения на уровне 300 - 500 МПа, повышается микротвердость (рис. 6) и создаются условия для дополнительного повышения долговечности (в 3,5 - 5,5 раза) деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок (табл.1).

Ускарето-прерыбиагш ахл-е

Время

Рисунок 5 - Схема отжига и диффузионного распада аустенита в сталях с «островной» структурной неоднородностью

НУя

280

260

210

X I к. I I I

^ —...___ ; у.' -х у , о / / А-//*/ //

г /

2 Т.-......... „;.....: /глероженный | спой -------- „ТГ™" Серди ..... ¡едина

О 0,1 0,2 0,3

Рисунок б - Изменения микротвердости по сечению детали до (1) и после дробеобработки в течение 10 мин. (2), 20 мин. (3) и 30 мин. (4)

Амплитуда нагрузки, кН Обезуглероженный слой отсутствует, время обработки 10 мин Глубина обезуглероженного слоя 0,17 мм

без обработки время обработки 10 мин время обработки 30 мин

120 70000 30000 40000 80000

95 80000 90000 160000 220000

70 250000 170000 600000 900000

Четвертая глава посвящена выявлению стойких и нежелательных в стали ликвационных проявлений (квадрат, полоски), пористости и неметаллических включений. Представлены исследования по разработке технических и технологических решений, направленных на нейтрализацию таких дефектов на пути передела стали в машиностроительном комплексе. На примере широко применяемой стали 40Х показано изменение механических свойств в зависимости от схемы ее технологического передела (табл. 2). Несомненное позитивное влияние имеет горячая пластическая деформация, которая способствует устранению пористости, заварке микродефектов, дроблению и рациональной ориентации неметаллических включений и формированию оптимальной волокнистой структуры и текстуры деформации в изделиях.

Таблица 2 - Механические свойства сталей

№ п/п Вид заготовки для изготовления детали Механические свойства детали

ов, МПа Оо,2> МПа о-ь МПа кси, МДж/м2 8, % %

1 Отливка (литье в песчано-глинистую форму) 620 290 186 55,0 11,0 20

2 Сортовой прокат (после нормализации) 690 320 303 75,0 20,0 52

3 Поковка из литой заготовки (после нормализации) 685 320 260 75,5 17,6 36

4 Поковка из сортового проката(после нормализации) 866 455 379 83,0 20,9 54

Исследованиями разрушенных деталей автомобиля выявлено, что в большинстве случаев ресурс их работы определяется свойствами поверхностного слоя. Особую опасность представляют зоны концентрации дефектов металлургического характера и, особенно, выход ликвационного квадрата в район наиболее нагруженных сечений и на поверхность детали (рис. 7). В таких местах протекают процессы по созданию и накоплению напряжений, которые служат причиной преждевременного выхода из строя изделий и образования закалочных трещин (рис. 8 и рис. 9).

Установлено, что скопления неметаллических включений в виде ликвационного квадрата в полном объеме передаются готовому изделию и в зависимости от его месторасположения зависят итоговые свойства изделия. Об этом свидетельствуют экспериментальные исследования макростроения стали в различных сечениях коленчатого вала, изготовленного горячей объемной штамповкой из специально созданной заготовки (рис.10). Видно, что в процессе формообразования поковки происходит перемещение глубинных слоев металла исходной заготовки,

Рисунок 7 - Выход ликвационного квадрата к поверхности изделия

Г

, яр «щи

а) б)

Рисунок 8 - Ликвационный квадрат в центральной части (а) и у основания зуба (б) шестерни

Рисунок 9 - Ликвационный квадрат и обусловленная им трещина в детали

14

Рисунок 10 - Исходная заготовка (а) и макростроение в поперечных (б) и в продольных (в) сечениях отштампованного стального коленчатого вала (1 - основной металл детали; 2 - металл стержня)

загрязненных неметаллическими включениями к поверхности и наиболее нагруженным зонам детали. Для исключения такой ситуации и нейтрализации ликва-ционного квадрата, присутствующего в металлопрокате и передаваемого готовому изделию, разработан и обоснован тест-образец для исследования течения металла при формообразовании изделия пластической деформацией (заявка на изобретение №2012113089 от 11.04.2012 г). В конструкции образца предусмотрено использование разнородных материалов и имитация дефектных зон присутствующих в металлопрокате (рис.11). Полученные результаты позволяют прогнозировать макростроение стального изделия и использовать его для нейтрализации данного дефекта путем целенаправленного проектирования штамповой оснастки для конкретной детали.

Присутствие ликвационных полосок размером до 0,15 Я в прокате, характерных д ля стали с МНЛЗ, снижает показатели пластичности на 50 - 80% и долговечность деталей более чем в 3 раза. Установлено, что пластическая деформация такого металла со степенью 87,5% (соответствует восьмикратной величине вытяжки при прокатке), обеспечивает локализацию ликвата и повышает показатель долговечности деталей до нормативно-установленных (350 тыс. циклов) значений (рис.12).

Рисунок 12 - Связь степени деформации стали, имеющей ликвационные полоски, с показателем долговечности детали

Рисунок

1 1 - Схема расположения в исходной заготовке (1) прутка (2) и труб (3 и 4), имитирующие дефекты макростроения

л ь

V

о в т <и а о и

ч о

ее

я я

350 300 250 200 150 100 50 0

60 70 80 90

Степень деформации, %

В питон главе проведён сравнительный анализ строения и свойств сталей, полученных по традиционной схеме «слиток - блюм - сортовой прокат» и с МНЛЗ. Механические свойства этих сталей, определенные при статических испытаниях стандартных образцов, превышают показатели, заложенные в нормативной документации. В связи с особенностями строения стали с МНЛЗ, характеризуемыми присутствием ликвационных полосок и наличием центральной пористости, в работе установлена дисперсия свойств стали 40Х по сечению полуфабриката (табл. 3), а именно по пластичности и ударной вязкости (табл. 5.2). В большей степени снижение пластических свойств зафиксировано в центральной части проката.

Таблица 3 - Дисперсия свойств стали 40Х в прокате 095 мм

Место отбора проб Показатели механических свойств

а„, МПа ат> МПа е, % Ч', %

«Чистая» зона 780 610 16 63

«Загрязненная» зона 770 600 11 42

Сердцевина 780 610 10 32

Оценка надежности металла при динамических нагрузках, в том числе и работающего в различных климатических условиях, показала преимущество стали традиционного способа производства, о чем свидетельствует температурная зависимость ударной вязкости стали (табл. 4). Дополнительная пластическая деформация стали 40Х с МНЛЗ положительно сказывается на ее свойствах и в случае деформации проката 095 мм на 50% (общая степень деформации металла составила 97,4%) ударная вязкость приближается к значениям для стали традиционного способа производства (рис. 13).

Таблица 4 - Ударная вязкость стали 40Х различного способа производства

Технология производства проката 0 95 мм Ударная вязкость при температуре, °С

+20 -20 -40 -60 -80

Традиционная (из слитка) 15,2 14,7 1 1,8 8,4 8,0

Из заготовок с МНЛЗ и дополнительной деформацией (%) 0 13,2 9,8 9,5 7,5 6,5

25 14,0 11,4 9,4 8,2 7,6

50 16,0 13,9 10,7 8,6 8,3

МДж/м

16 14 12 10

8 6 4

к т

................1.............: \

1

_---, 4 Г............................ :

1" -

_ . ......I

---*■

-100

-80

-60

-40

-20

т, °с

20

Рисунок 13 - Температурная зависимость ударной вязкости улучшенной стали 40Х традиционного (1) способа производства проката 095 мм и полученного из заготовок с МНЛЗ без дополнительной (2) и с дополнительной 50% (3) деформацией

Подтверждением полученных результатов служат фрактографические исследования изломов испытанных образцов (рис. 14 и рис. 15), показывающие вид и характер разрушения материала от его температуры и степени деформации.

Для деталей, изготавливаемых из стали с МНЛЗ с наличием резких перепадов сечений, дополнительное повышение долговечности достигается за счет упрочнения остаточными температурными напряжениями. Суть этого способа заключается в резком охлаждении деталей с температур высокого отпуска (600 - 700°С) для создания градиента температур по сечению в пределах 450 - 500°С и остаточных напряжений на уровне 300 - 400 МПа. Стендовые испытания шаровых опор автомобиля «КАМАЗ», имеющих в наиболее нагруженной зоне сечение более 25 мм и упрочненные этим способом, показали увеличение усталостной прочности на 22 - 34% (табл. 5).

X 3000

X 3000

X 3000

Д е

Рисунок 14 - Фрактограммы вязких изломов при температуре минус 20°С улучшенной стали 40Х: а, б, в - традиционный способ производства проката; г, д, е — прокат из заготовок с МНЛЗ и дополнительной (50%) деформацией

Рисунок 15 - Фрактограммы смешанных (вязко-хрупких) изломов при минус 20°С улучшенной стали 40Х с МНЛЗ

х 3000

Таблица 5 - Усталостная прочность шаровых опор из стали 40Х

Амплитуда нагрузки, кН Долговечность деталей, циклы

Сталь традиционного способа производства Сталь с MHJI3

без упрочнения с упрочнением остаточными напряжениями

132 307800 62000 84000

119 484000 316000 386300

107 не разрушилась 775400 не разрушилась

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Исследования, выполненные в настоящей диссертационной работе, позволили сделать следующие основные выводы:

1. На основе аналитического обзора и анализа работ в области исследований и применения сталей различного способа производства в машиностроении выявлены металлургические особенности, наследуемые готовыми изделиями, которые неоднозначно влияют на физико-механические и технологические свойства сплава. К таковым относятся химсостав, различные ликвационные проявления, пористость, обезуглероженный слой, зернистость и т.д. Достижение заданных потребительских свойств изделиями возможно в случае целенаправленного управления этими особенностями на всем пути преобразования металла в деталь при технологическом переделе.

2. Установлено, что между механической прочностью изделий и унаследованными металлургическими дефектами существует связь, которая свидетельствует о доминирующем влиянии месторасположения ликвационных проявлений, наличии градиентных структур, морфологии неметаллических включений и степени деформации стали при формообразовании изделий.

3. Выявлено, что нежелательная металлургическая «островная» и «строчечная» структурная неоднородность в стали устраняются в результате высокотемпературной (Ас3 + 10СН-150 °С) аустенитизации в сочетании с последующим ускоренным (не менее 23°С/мин) охлаждением до температуры Ас! - (20-40°С) и диффузионным у -а превращением при ступенчатом понижении температуры с изотермическими выдержками при 680,660,640 и 600°С.

4. Экспериментально установлена температурная зависимость устойчивости к росту зерна при нагреве, исследуемых цементуемых и улучшаемых сталей с MHJ13, свидетельствующая об идентичности её с зависимостью для аналогичных сталей традиционного способа производства «слиток - блюм - сортовой стан».

5. Усовершенствована методика определения глубины обезуглероженного слоя, позволяющая с помощью системы «ВидеоТест-М» и программного продукта «Trixomet PRO» оценить степень и глубину обезуглероживания на деталях сложной конфигурации, которая базируется на количественном металлографическом анализе структурных составляющих и неметаллических включений в ото-

20

жженной стали.

6. В развитие и подтверждение теории поверхностного пластического деформирования по отношению к деталям с наличием обезуглероженного слоя, наследуемого от высокотемпературных металлургических процессов, разработана и обоснована технология дробеструйной обработки для создания сжимающих напряжений и повышения микротвердости в поверхностном слое, обеспечивающая увеличение долговечности тяжелонагруженных деталей автомобиля в 3,5-5,5 раза.

7. Установлена температурная зависимость ударной вязкости стали различного способа производства (традиционного и с МНЛЗ), из которой следует, что сопротивляемость хрупкому разрушению материала зависит от технологии изготовления полуфабриката и степени его пластической деформации. Высокие значения свойств, характерные для стали традиционного способа производства «слиток — блюм - сортовой прокат», достигаются сталью с МНЛЗ при степени её деформации 97% и выше.

8. Разработан и обоснован способ термической обработки деталей из термо-улучшаемых сталей с МНЛЗ, базирующийся на создании термических остаточных сжимающих напряжений на уровне 300 - 400 МПа в изделиях с концентраторами напряжений за счет градиента температур между поверхностью и сердцевиной в пределах 450-500°С, возникаемого в результате ускоренного охлаждения с температур высокого отпуска. Это позволяет повысить на 22-34% долговечность деталей в условиях знакопеременных нагрузок.

9. В развитие действующего ГОСТ 1778-70 по методам определения неметаллических включений предложен микроскопический контроль на содержание сульфидов и оксидов по коэффициенту площади таких соединений в отдельности или как единый показатель, начиная с определенной граничной величины, с учётом вида, размерного фактора и частоты их распределения.

10. Разработан метод контроля качества стальных изделий и тест-образец для его осуществления, позволяющий прогнозировать в деформированных изделиях месторасположение наследуемых металлургических особенностей макро- и микростроения (заявка на изобретение №2012113089 от 11.04.2012г.). Полученная информация может быть реализована при проектировании технологических процессов изготовления высококачественной продукции в машиностроении путем исключения выхода дефектов металлургического происхождения на поверхность и в наиболее нагруженные сечения детали при её формообразовании пластическим деформированием.

11. Для исключения негативного влияния центральной пористости и ликва-ционных полосок на показатели физико-химических свойств стали необходима горячая пластическая деформация сплава со степенью более 87,5% (коэффициент вытяжки при прокатке от 8 крат и более).

12. Разработанные методики и технологии обработки изделий используются в серийном производстве и учебном процессе и рекомендуются к внедрению на различных предприятиях машиностроительного комплекса.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Основные положения диссертации и полученные результаты работы отражены в публикациях, основными из которых являются:

Монография:

1. Асггащенко, В.И. Контроль качества и наследственность строения стали при технологическом металлопеределе./ В.И. Астащенко, А.И. Швеёв, Т.В. Швеёва. Мин-во обр-я и науки РФ; ФГБОУ ВПО «Камская госуд. инж.-эконом. академия».-М • Academia, 2011.-239с.

Научные статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК:

2. Швеёва Т.В., Астащенко В.И. Устойчивость литого строения стали при технологическом металлопеределе..// Технология металлов. Москва. - 2012. -№7.-С. 11-19.

3. Швеёва Т.В., Астащенко В.И., Швеёв А.И., Ищенко В.И. Управление качеством стальных изделий при технологическом переделе металла.// Автомобильная про-мышленность.Москва.- 2011г. - № 10. - С. 32-34.

4. Швеёва Т.В., Астащенко В.И., Родькин И.М. Технологические решения при переделе металлопроката для повышения свойств стальных изделий// Технология металлов. Москва. -2012. -№8.-С. 9-14.

5. Астащенко Т.В. (Швеёва), Калимуллин Р.Р, Швеёв А.И., Родькин ИМ. Оценка состояния металла зубчатых колес после химико-термической обработки.// Автомобильная промышленность. Москва.-2010.- № б,- С.ЗЗ-Зб

6. Астащенко В.И., Швеёв А.И., Астащенко Т.В. (Швеёва). Родькин И.М., Швеёв И.А. Термическая обработка стальных заготовок под холодную пластическую деформацию.// Автомобильная промышленность. Москва. - 2010. - № 3. - С. 31 -34

7. Швеёва Т.В., Астащенко В.И, Калимуллин PJ. Садриев Р.Ш. Свойства поверхности деталей после дробеструйной обработки.// Технология металлов. Москва -2011.-№8.-С. 36-40.

Работы, опубликованные в других изданиях:

8. Астащенко Т.В. (Швеёва), Садриев Р.Ш., Калимуллин P.P. Швеёв А.И., Родькин ИМ. Материаловедческие критерии оценки надежности металла цементуемых деталей машин.// Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Международный сборник научных трудов.- Украина, Донецк: ДонНТУ, 2010т. Выпуск 40, с. 814.

9. Калимуллин P.P., Астащенко Т.В. (Швеёва), Садриев Р.Ш. К вопросу о показателях оценки качества металла зубчатых колес после цементации. //Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», посвященная 100-летаю со дня рождения Н.Н.Липчина. Сборник материалов XX Уральской школы металловедов-термистов. - Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2010г. С. 7.

Ю.Шибаков В.Г., Швеёва Т.В., Астащенко В.И., Швеёв А.И. Технологическое обеспечение качества деформируемых стальных изделий. //Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Международный сборник научных трудов. - Выпуск 42 -Украина, Донецк: ДонНТУ, 2011г. С.294-300.

11. Астащенко В.И, Шибаков В.Г., Соловейчик С.С., Астащенко Т.В. (Швеёва). Родькин ИМ. Наследственность макро- и микростроения в стальных заготовках деталей машин.// Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов.

Сборник докладов 8-го Международного Конгресса термистов и металловедов-Харьков: ННЦ «ХФТИ», ИПЦ «Контраст», 2006 г. - Т.1., с. 117-122.

12. Западнова Е.Л., Западнова H.H., Астащенко Т.В. (Швеёва). О роли неметаллических включений в формировании свойств стальных изделий. //Образование и наука - производству. Сборник трудов Международной научно-технической и образовательной конференции,- часть I, книга 2. Набережные Челны: Изд-во Кам. госуд. инж,-экон.акад., 2010г. С.165-168

13.Швеёва Т.В., Астащенко В.И., Швеёв А. И. Критерии оценки надежности металла Warstwa wicrzchnia technologicznie ksztaltowana. /Warstwa wierzehnia technolo-gicziiie ksztaltowana. Warszawa, 2011, c. 16-21.

14. Швеёва T.B., Астащенко В.И., Смирнов IO.IL, Соловейчик C.C., Швеёв А.И., Родькин И.М. О роли технологического передела стали в создании конкурентоспособной продукции.// Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Международный сборпик научных трудов. - Выпуск 45. -Украина, Донецк: ДонНТУ, 2012г. С.150-156.

15. Швеёва Т.В., Швеёв АИ. Микроструктурный мониторинг сплавов с применением программного продукта Trixomet PRO.// Инновации в условиях развития информационно-коммуникационных технологий. Материалы VIII научно-практической конференции. / Под ред. В.Г. Домрачева, С.У. Увайсова- М.:МИЭМ, 2011. С. 220-224.

16. Астащенко В.И., Соловейчик С.С., Астащенко Т.В. (Швеёва), Сосновский А.П. Высокопрочные стали для автомобилестроения. //'Прогрессивные технологии и системы машиностроения. Международный сборник научных трудов. - Выпуск 38. -Украина, Донецк: ДонНТУ, 2009г. С.17-22.

17. Астащенко В.И., Бикулов P.A., Козлов В.Г., Астащенко Т.В. (Швеёва), Родькин И.М. Прокаливаемость стали — основополагающий фактор работоспособности цементованных зубчатых колес. //Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов. Сборник докладов IX-го Международного конгресса термистов и металловедов.- Т.1. -Харьков: ННЦ «ХФТИ», 2008 г. С.58-61

Подписано в печать 31.07.2012 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная Печать ризографическая Уч.-иэд.л. 1,1 Усл.-печл. 1,1 Тираж 100 экз. Заказ 2314 Издательско-полиграфический центр Камской государственной инженерно-экономической академии

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

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Повышение потребительских свойств машиностроительных изделий.

1.2. Явления наследственности в стальных изделиях.

1.3.Устойчивость макростроения стали и влияние его показателей на свойства металлоизделий.

1.4.Устойчивость микростроения стали и его влияние на свойства металлоизделий.

1.5. Управление структурообразованием стали при технологическом деформационном переделе металла.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Методы определения химического состава сталей.

2.2. Макро- и микроисследование полуфабрикатов и деталей.

2.3. Определение механических и специальных свойств стали.

2.4. Статистическая обработка результатов исследования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПО СОЗДАНИЮ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ В ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯХ.

3.1. Разработка и обоснование технологии термической обработки изделий из стали с микронеоднородностью.

3.2. Эффект дробеобработки стальных изделий с наследуемой обезуглероженной поверхностью.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ЭВОЛЮЦИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ СТАЛИ ПРИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПЕРЕДЕЛЕ МЕТАЛЛОПРОКАТА.

4.1. Нейтрализация негативного действия ликвационного квадрата.

4.2. Нейтрализация негативного действия ликвационных полосок.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. ВЫЯВЛЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ СКРЫТЫХ РЕЗЕРВОВ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

Машиностроение является основным потребителем продукции металлургических предприятий, и ключевое место в этом занимает конструкционная сталь, используемая для изготовления деталей различного функционального назначения. Задача специалистов технологических и конструкторских подразделений машиностроительного комплекса заключается в создании надежных машин и механизмов. Актуальность этой проблемы очевидна, так как она напрямую связана с вступлением страны в ВТО, что требует изготовление конкурентоспособной продукции, отвечающей требованиям европейским и мировым стандартам в части надежности, долговечности, экологичности, удельной грузоподъемности и т.д. В процессе конструирования металлоизделий преследуется основная цель - сочетание минимально возможной их массы и стоимости с надежностью и долговечностью. Полное использование ресурса свойств промышленного сплава - задача актуальная и сложная, но вполне достижимая. Высокие потребительские свойства деталей машин могут быть достигнуты только в результате комплексного подхода, учитывающего металлургические, технологические и эксплуатационные особенности. В формировании свойств сплава участвуют не только внешние воздействия, используемые при технологическом металлопеределе, но и макро- и микростроение, созданное в металлургическом производстве и переданное готовым изделиям. Особая роль в этом отводится составу сплава, степени его загрязненности, зеренному строению, химической и структурной неоднородности и т.д. Большинству сплавов присущи многие дефекты, взаимодействие которых с имеющимися или создаваемыми напряжениями может привести к преждевременному выходу из строя деталей машин и механизмов. Вопросам негативного влияния макро- и микродефектов, в том числе и неметаллических включений, на свойства стали посвящены труды многих отечественных и зарубежных ученых [9, 14, 19, 22, 23, 36, 42, 43, 56, 72, 87, 95, 99, 107, 112, 114].

Не вызывает сомнений, что ресурс машин в значительной степени зависит от несущей способности сопрягаемых рабочих поверхностей ответственных деталей. При всех видах основных нагрузок наиболее напряженными оказываются поверхностные слои. Многократно подтверждается, что состояние поверхностного слоя в итоге определяет работоспособность и долговечность детали в эксплуатации [24, 36, 38, 48, 86, 95, 96]. У большинства деталей присутствуют концентраторы напряжений, предусмотренные либо конструкцией (галтели, отверстия, выточки), либо созданные технологиями их изготовления (зажимы, подрезы, риски и т.д.), а зачастую и те и другие одновременно. Они служат очагами зарождения усталостных трещин и предопределяют преждевременное разрушение детали. Этот факт усиливает и без того высокие требования к механическим свойствам и чистоте поверхности стальных изделий. Эксплуатационные свойства деталей зависят от воздействия на их поверхностный слой комплекса технологических и металлургических факторов. К числу наиболее устойчивых факторов, проходящих через весь технологический процесс изготовления детали, относятся металлургическое качество и расположение волокон (макроструктура горячедеформированного металла). Оба этих фактора в определенной мере претерпевают изменения в ходе технологического процесса и наследуются готовой деталью. Для уменьшения степени их влияния обычно применяют комплексно-легированные (микролегированные) стали после специальных способов очистки в сочетании с благоприятно ориентированной макроструктурой, созданной при горячей пластической деформации.

Дефекты металлургического характера (ликвационные проявления, точечная неоднородность, пористость и др.) могут присутствовать в поверхностном слое и этому явлению необходимо уделять особое внимание.

Потенциальные возможности материала будут реализованы в том случае, 5 если к качеству поверхности деталей будут предъявляться столь же высокие требования, как и к самому материалу. Поэтому разработка технологических процессов, связанных с формированием высокого комплекса свойств на рабочей поверхности детали является перспективным направлением для современного машиностроения. В связи с наблюдающимся увеличением стоимости энергоресурсов на мировом и национальном рынках, задача проведения исследований, направленных на повышение эффективности таких разработок, приобретает особую актуальность.

Цель и задачи исследования. Цель работы - повышение технологических и механических свойств стальных изделий нейтрализацией структурной наследственности в результате тепловых и деформационных воздействий при технологическом металлопеределе в машиностроительном производстве.

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

- выявить наследственность макро- и микростроения в конструкционных сталях и исследовать влияние тепловых и деформационных воздействий на этапах технологического передела металла на изменение металлургической химико-структурной неоднородности в сплаве;

- разработать и обосновать параметры термической обработки штампованных полуфабрикатов, способствующих ликвидации негативных металлургических особенностей и обеспечивающих повышение технологических свойств за счет формирования однородной и заданной структуры;

- разработать метод прогнозирования макростроения стали с месторасположением ликвационного квадрата в детали и предложить технологические решения по нейтрализации нежелательного ликвата в деформированных изделиях;

- исследовать склонность к росту зерна и сопротивляемость хрупкому разрушению стали традиционного способа производства и с машин непрерывного литья заготовок и предложить решения по повышению надежности деталей при работе в условиях циклических нагрузок;

- установить связь между долговечностью деталей и степенью проявления металлургических дефектов (ликвационные полоски, обезуглероживание поверхности) и разработать технические и технологические решения по повышению потребительских свойств деталей машин.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- установлена температурная зависимость ударной вязкости стали с машин непрерывного литья заготовок, свидетельствующая, что сопротивляемость хрупкому разрушению достигает высоких значений, характерных для стали традиционного способа производства «слиток - блюм - сортовой прокат», при степени её деформации 97% и выше;

- установлено, что наибольший эффект по устранению нежелательной островной и строчечной структурной металлургической неоднородности в стали достигается при совместной реализации высокотемпературной аустенитизации полуфабрикатов, ускоренного охлаждения до температуры Асг(20-40)°С и последующего диффузионного у - а превращения при ступенчатом понижении температуры с изотермическими выдержками при 680, 660, 640 и 600°С;

- разработан метод контроля качества стальных изделий и тест-образец для его осуществления, позволяющий прогнозировать в деформируемых изделиях месторасположение наследуемых металлургических особенностей макро- и микростроения сплава;

- разработаны и аналитически обоснованы решения по нейтрализации негативного влияния обезуглероженного слоя на деталях и ликвационных полосок в конструкционных сталях путем создания сжимающих напряжений на уровне 300 - 500 МПа в изделиях сложной геометрической формы в результате дробеобработки и ускоренного охлаждения с температур высокого отпуска соответственно.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Предложена технология термической обработки стальных полуфабрикатов, обеспечивающая устранение нежелательных ликвационных проявлений в виде островной и полосчатой структуры при сохранении мелкозернистого строения в сплаве.

2. Предложена технология термического упрочнения из улучшаемых сталей, которая позволяет повысить надежность и долговечность изделий из стали с МНЛЗ в условиях знакопеременных нагрузок.

3. Для прогнозирования качества поверхностного слоя на наличие дефектов металлургического характера и их месторасположение в наиболее нагруженных сечениях детали рекомендован метод и тест-образец для исследования течения металла при формообразовании штампуемых деталей (заявка на изобретение № 2012113089 от 11.04.2012г.).

4. Усовершенствована методика определения глубины обезуглероженного слоя, позволяющая оценить степень и глубину обезуглероживания на деталях сложной конфигурации, базируясь на количественном металлографическом анализе структурных составляющих и неметаллических включений в отожженной стали. Для ликвидации негативного действия обезуглероженного слоя на долговечность деталей предложена технология дробеструйной обработки.

5. Для исключения негативного влияния ликвационных полосок на показатели физико-механических свойств стали рекомендована горячая пластическая деформация сплава со степенью более 97%.

Реализация работы. Технология термической и дробеструйной обработки используются в производстве ОАО «КАМАЗ» при изготовлении ответственных деталей автомобиля. Методика определения обезуглероженного слоя на поверхности деталей сложной формы реализована в лаборатории технологического центра ОАО «КАМАЗ». 8

Результаты работы используются в учебном процессе в ФГБОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия» при изучении дисциплин «Материаловедение», «Технологические процессы в машиностроении» и «Управление качеством».

Апробация работы. Основные материалы по теме диссертации отражены в работах, опубликованных в рецензируемых отечественных и зарубежных журналах и монографии, сборниках, заявке на изобретение и обсуждались на Международных научно-технических конференциях «Машиностроение и техносфера XXI века» (г. Севастополь, Украина, 2008-2011гг.), Международной научно-технической и образовательной конференции «Образование и наука - производству» (г. Набережные Челны, 2010г.), Научно-практических конференциях «ИНФО» (г. Сочи, 2009-2011), XX Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», посвященной 100-летию со дня рождения H.H. Липчина. (г. Пермь, 2010г.), Международной научно-технической конференции «Технологический поверхностный слой» (г.Варшава, Польша, 2011г.), Международных конгрессах термистов и металловедов «Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов», (г. Харьков, Украина, 2007-2008гг.), XXVII Российской школе, посвященной 150-летию К.Э.Циолковского, 100-летию С.П.Королева и 60-летию Государственного ракетного центра «КБ им. ак. В.П.Макеева» (г.Миасс, 2007г.), Межрегиональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «III Камские чтения» (г. Набережные Челны, 2011г.), Международной научно-технической конференции «Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности» (г. Могилев, Белоруссия, 2009г.).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основе аналитического обзора и анализа работ в области исследований и применения сталей различного способа производства в машиностроении выявлены металлургические особенности, наследуемые готовыми изделиями, которые неоднозначно влияют на физико-механические и технологические свойства сплава. К таковым относятся химсостав, различные ликвационные проявления, пористость, обезуглероженный слой, зернистость и т.д. Достижение заданных потребительских свойств изделиями возможно в случае целенаправленного управления этими особенностями на всем пути преобразования металла в деталь при технологическом переделе.

2. Установлено, что между механической прочностью изделий и унаследованными металлургическими дефектами существует связь, которая свидетельствует о доминирующем влиянии месторасположения ликвационных проявлений, наличии градиентных структур, морфологии неметаллических включений и степени деформации стали при формообразовании изделий.

3. Выявлено, что нежелательная металлургическая «островная» и «строчечная» структурная неоднородность в стали устраняются в результате высокотемпературной (Ас3 + 100^-150 °С) аустенитизации в сочетании с последующим ускоренным (не менее 23°С/мин) охлаждением до температуры Ас] - (20-40°С) и диффузионным у - а превращением при ступенчатом понижении температуры с изотермическими выдержками при 680, 660, 640 и 600°С.

4. Экспериментально установлена температурная зависимость устойчивости к росту зерна при нагреве, исследуемых цементуемых и улучшаемых сталей с МНЛЗ, свидетельствующая об идентичности её с зависимостью для аналогичных сталей традиционного способа производства «слиток -блюм - сортовой стан».

5. Усовершенствована методика определения глубины обезуглероженного слоя, позволяющая с помощью системы «ВидеоТест-М» и программного продукта «Trixomet PRO» оценить степень и глубину обезуглероживания на деталях сложной конфигурации, которая базируется на количественном металлографическом анализе структурных составляющих и неметаллических включений в отожженной стали.

6. В развитие и подтверждение теории поверхностного пластического деформирования по отношению к деталям с наличием обезуглероженного слоя, наследуемого от высокотемпературных металлургических процессов, разработана и обоснована технология дробеструйной обработки для создания сжимающих напряжений и повышения микротвердости в поверхностном слое, обеспечивающая увеличение долговечности тяжелонагруженных деталей автомобиля в 3,5-5,5 раза.

7. Установлена температурная зависимость ударной вязкости стали различного способа производства (традиционного и с МНЛЗ), из которой следует, что сопротивляемость хрупкому разрушению материала зависит от технологии изготовления полуфабриката и степени его пластической деформации. Высокие значения свойств, характерные для стали традиционного способа производства «слиток - блюм - сортовой прокат», достигаются сталью с МНЛЗ при степени её деформации 97% и выше.

8. Разработан и обоснован способ термической обработки деталей из термоулучшаемых сталей с МНЛЗ, базирующийся на создании термических остаточных сжимающих напряжений на уровне 300 - 400 МПа в изделиях с концентраторами напряжений за счет градиента температур между поверхностью и сердцевиной в пределах 450-500°С, возникаемого в результате ускоренного охлаждения с температур высокого отпуска. Это позволяет повысить на 22-34% долговечность деталей в условиях знакопеременных нагрузок.

9. В развитие действующего ГОСТ 1778-70 по методам определения неметаллических включений предложен микроскопический контроль на

120 содержание сульфидов и оксидов по коэффициенту площади таких соединений в отдельности или как единый показатель, начиная с определенной граничной величины, с учётом вида, размерного фактора и частоты их распределения.

10. Разработан метод контроля качества стальных изделий и тест-образец для его осуществления, позволяющий прогнозировать в деформированных изделиях месторасположение наследуемых металлургических особенностей макро- и микростроения (заявка на изобретение №2012113089 от 11.04.2012г.). Полученная информация может быть реализована при проектировании технологических процессов изготовления высококачественной продукции в машиностроении путем исключения выхода дефектов металлургического происхождения на поверхность и в наиболее нагруженные сечения детали при её формообразовании пластическим деформированием.

11. Для исключения негативного влияния центральной пористости и ликвационных полосок на показатели физико-химических свойств стали необходима горячая пластическая деформация сплава со степенью более 87,5% (коэффициент вытяжки при прокатке от 8 крат и более).

12. Разработанные методики и технологии обработки изделий используются в серийном производстве и учебном процессе и рекомендуются к внедрению на различных предприятиях машиностроительного комплекса.

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

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

3. Астащенко, Т. В. Оценка состояния зубчатых колес после химико-термической обработки./ Т. В. Астащенко, P.P. Калимуллин, А.И. Швеёв, И.М. Родькин //Автомобильная промышленность. -2010. №6. - С. 33-36.

4. Астащенко, В.И. Устойчивость литого строения стали при технологическом металл опеределе. / В.И. Астащенко, Т.В. Швеёва //Технология металлов. -2012.-№7. С. 11-19.

5. Астащенко, В.И. Управление качеством стальных изделий при технологическом переделе металла. / В.И. Астащенко, А.И. Швеёв, Т.В. Швеёва, В.И. Ищенко //Автомобильная промышленность. -2011. №10. -С. 31-34.

6. Астащенко, В.И. Термическая обработка стальных заготовок под холодную пластическую деформацию. / В.И. Астащенко, А.И. Швеёв, Т.В. Астащенко, И.М. Родькин //Автомобильная промышленность.-2010. -№3. -С. 31-34.

7. Астащенко, В.И. Контроль качества и наследственность строения стали при технологическом металлопеределе./ Астащенко В.И., Швеёв А.И., Швеёва Т.В.; Мин-во обр-я и науки РФ; ФГБОУ ВПО «Камская госуд. инж.-эконом. академия». -М.: Academia, 2011.-239с.

8. Банных, O.A. О роли в стали в XXI веке. / O.A. Банных //Электрометаллургия. 2005. - №5. - С. 6-11.

9. Баптизманский, В.Н. Исследование закономерного процесса коагуляции неметаллических включений в жидкой стали. / В.Н. Баптизманский //Черная металлургия. Изв. вузов. - 1969. - №3. - С. 42-45.

10. Батышев, А.И. Заготовки в машиностроении. Учебное пособие. /

11. A.И. Батышев. М.: Изд-во МГОУ, 2004.-189с.

12. Белянчиков, JI.K. Азот регулятор зерна аустенита и качества стали. /JI.K. Белянчиков // Электрометаллургия. -2007. - №8. - С. 31-35.

13. Бернштейн, МЛ. Механические свойства металлов. /МЛ. Бернштейн, В.А. Займовский. М.: Металлургия, 1979. - 495с.

14. Бичеев, A.M. Металлургия стали./ А. М. Бичеев. М.: Металлургия, 1988.- 480 с.

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

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

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

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

19. Виноград, М.И. Включения в легированных сталях и сплавах. / М.И. Виноград, Г.П. Громова. М.: Металлургия, 1972. -216с.

20. Воронин, Ю.Ф. Атлас литейных дефектов. Черные сплавы./ Ю.Ф. Воронин. М.: Машиностроение - 1, 2005. - 328с.

21. Воскобойников, В.Г. Общая металлургия./ В.Г. Воскобойников,

22. B.А. Кудрин, A.M. Якушев. М.: Металлургия, 1979. - 488с.

23. Глинер, P.E. Основы качества металла: учеб. пособие длястудентов вузов / P.E. Глинер. Нижний Новгород: НГТУ, 2007. - 139 с.123

24. Глинер, P.E. О стандартизации качества автомобильных сталей. / P.E. Глинер //Автомобильная промышленность. 2001. - №3.

25. Глинер, P.E. Технология поверхностного упрочнения металлов термической и пластической обработкой: учеб. пособие для студентов вузов/ P.E. Глинер. Нижний Новгород: НГТУ, 2008. - 249 с.

26. Голиков, И.Н., Ванадий в стали. / И.Н. Голиков, М.И. Гольдштейн, И.И. Мурзин. -М.: Металлургия, 1968. -290с.

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

28. ГОСТ 1778-70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. -М.: Изд-во стандартов, 1970. 24 с.

29. ГОСТ 7564-97. Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний. -Минск: Межгосуд. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1977. 12 с.

30. ГОСТ 10243-75. Сталь. Метод контроля макроструктуры. -М.: Изд-во стандартов, 1970. 26 с.

31. ГОСТ 1050-74. Сталь углеродистая качественная конструкционная. Технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1974. 19 с.

32. ГОСТ 4543-71. Сталь легированная конструкционная. Марки и технические требования. -М.: Изд-во стандартов, 1971. 59 с.

33. Гостев, В.И. Качество штампованных поковок и методы предупреждения брака в кузнечных цехах./ В.И. Гостев. -М.: Машиностроение, 1975. 328с.

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

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

36. Дальский, A.M. Технология конструкционных материалов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов./ A.M. Дальский, Т.М. Барсукова, JI.H. Бухарин и др.. Под. ред. A.M. Дальского.-5-е изд., исправленное.- М.: Машиностроение, 2004. 512с.

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

38. Данилов, A.M. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие/ A.M. Данилов, A.A. Данилов // Пензенский гос.архит.-строит. ин-т.- Пенза: ПГАСИ, 1996. 168с.

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

40. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана. Справочник термиста Попова Л.Е., Попов A.A. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1991. - 503с.

41. Долженков, И.И. Сфероидизация карбидов в стали. / И.И. Долженков. -М.: Металлургия, 1984.

42. Еланский, Г.Н. Сталь и Переодическая система элементов Д.И. Менделеева. 4. Углерод. / Т.Н. Еланский //Технология металлов. 2011.- № 1. С. 2-10.

43. Еланский, Г.Н. Сталь и Переодическая система элементов Д.И. Менделеева. 5. Кислород. / Г.Н. Еланский //Технология металлов. -2011.- № 2. С. 2 - 6.

44. Еланский, Г.Н. Сталь и Переодическая система элементов Д.И. Менделеева. 6. Газы: водород и азот. / Г.Н. Еланский //Технология металлов. -2011.-№4. -С. 2-7.

45. Еланский, Г.Н. Сталь и Переодическая система элементов Д.И. Менделеева. 9. Элементы пятой-седьмой групп. / Г.Н. Еланский //Технология металлов. -2011.-№11.-С. 2-13.

46. Еланский, Г.Н. Сталь и Переодическая система элементов Д.И. Менделеева. 10. Элементы шестой-восьмой групп. Легирующие элементы. / Г.Н. Еланский //Технология металлов. -2011.- №12.-С.2-14.

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

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

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

50. Иванова, В. С. Природа усталости металлов. / B.C. Иванова, В. Ф. Терентьев. М.: Металлургия, 1975. - 456с.

51. Калинина, В.Н. Математическая статистика: учеб. для студ. сред, спец. учеб. заведений. / В.Н. Калинина, В.Ф. Панкин. Изд. 3-е, испр. - М.: Высш. шк., 2001. - 336с.

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

53. Клейнер, Л.М. Новые конструкционные материалы: низкоуглеродистые мартенситные и порошковые стали. Прикладное металловедение: Учебное пособие / Л.М. Клейнер, A.A. Шацов. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т., 2004. - 142 с.

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

55. Козлов, Л.Я. Производство стальных отливок: Учебник для вузов./ Л.Я. Козлов, В.М. Колокольцев, К.В. Вдовин и др.. М.: МИСИС, 2005. -351с.

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

57. Контроль качества термической обработки полуфабрикатов и деталей: справочник /под общ. ред. В.Д. Кальнера. -М.: Машиностроение, 1984.-384 с.

58. Коровин, В.А. Комплексная обработка расплава стали и чугуна: Монография/ В.А. Коровин, Р.И. Палавин. Нижний Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева, 2009. - 101 с.

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

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

61. Лахтин, Ю.М. Материаловедение./ Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. -М.: Машиностроение, 1980. 493с.

62. Лахтин, Ю.М. Металловедение и термическая бработка металлов. /Ю.М. Лахтин. -М.: Металлургия, 1977. 407с.

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

64. Металловедение и термическая обработка: справ, изд. в Зх томах, том 1. Методы испытаний и исследования./ под ред. М.Л. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. -М.: Металлургия, 1983. 352с.

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

66. Миттаг, Х.И. Статистические методы обеспечения качества: пер. с нем./ Х.И. Миттаг, X. Ринне. М.: Машиностроение, 1995. - 616с.

67. Морозов, А.Н. Водород и азот в стали. / А.Н. Морозов. -М.: Металлургия, 1968. 281с.

68. Мостовой, А.Б. Новые технологические процессы получения качественных кузнечных слитков./ А.Б. Мостовой и др.. М.: Металлургия, 1983. - 112 с.

69. Моталин, А. А. Технологические методы повышения долговечности деталей машин. / А. А. Моталин. Киев: Техшка, 1971. - 144с.

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

71. Мясникович, М.В. Основные пути обеспечения качества продукции на уровне мировых стандартов. / М.В. Мясникович, Н.В. Андрианов, В.И. Тимошпольский // Сталь. 2004. - №10. - С. 65-68.

72. Неучев, А.Л. Применение стали непрерывной разливки в кузнечном производстве. / А.Л. Неучев // Кузн.-штамп. пр-во. -1986. №11. -С.21-22.

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

74. Нехендзи, Ю. А. Стальное литье. /Ю. А. Нехендзи. М.: Металлургиздат, 1948. - 766с.

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

76. Новиков, И.И. Теория термической обработки металлов. Учебник. Изд. 3-е, испр. и доп./ И.И. Новиков- М.: Металлургия, 1978. 392с.

77. О новых сталях применяемых для автомобилестроения: Технический документ №8504 фирмы «Дайдо Стил Ко., Лтд.» (Германия), 1985.- 165с.

78. Панфилова, Л.М. Уникальные свойства сталей нового поколения микролегированных ванадием и азотом. / Л.М. Панфилова, Л.А. Смирнов // Сталь. 2010. - №5. - С.116-121.

79. Поволоцкий, Д.Я. Алюминий в конструкционной стали. / Д.Я. Поволоцкий. -М.: Металлургия, 1970. 120с.

80. Подзей, A.B. Технологические остаточные напряжения. / A.B. Подзей, A.M. Сулима, М.И. Евстигнеев, Г.З.Серебренников.-М.: Машиностроение, 1973. 216с.

81. Проблемы производства и применения сталей с ванадием. // Мат-лы Международ, науч.-техн. семинара. Екатеринбург: УрОРАН, 2007.

82. Райцес, В.Б. Термическая обработка. / В.Б. Райцес. М.: Машиностроение, 1980. -192с.

83. Раузин, Я.Г. Термическая обработка хромистой стали. Изд. 4-е, перераб. и доп. / Я.Г. Раузин. -М.: Машиностроение, 1978. 277с.

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

85. Рыбаков, Г.М. Метрологическое обеспечение контроля качества дробеструйной обработки сложнонагруженных деталей по критерию остаточных напряжений./ Г.М. Рыбаков //Известия вузов. -М.: Машиностроение. 2007. - №11. - С. 55-62.

86. Саверин, М.М. Дробеструйный наклёп. / М.М. Саверин. -М.: Машгиз, 1955. 312с.

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

88. Садовский, В. Д. Структурная наследственность в стали. / В.Д. Садовский. М.: Металлургия, 1973. -208с.

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

90. Свяжин, А.Г. Кислород в стали. / А.Г. Свежин // Металлы. -1974. -№5. С. 24-35.

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

92. Скуднов, В.А. Предельные пластические деформации металлов. / В.А. Скуднов. -М.: Металлургия, 1989. -176с.

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

94. Справочник по металлографическому травлению. Беккерт М., Клемм X., Лейпциг, 1976. -М.¡Металлургия, 1979.- 336с.

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

96. Суслов, А.Г. Технологическое повышение долговечности поверхностей трения деталей машин на базе энергетического подхода./ А.Г. Суслов //Трение и смазка. 2011. - №6.

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

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

99. Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых станций РД 10-262-98.- М.: Изд-во СПО ОРГРЭС, 1999. 115с.

100. Тихонов, А.К. Влияние технологического передела на прочность изделий. / Металлургия машиностроения. 2008. - №3. - С. 34-40.

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

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

103. Фасхиев, Х.А. Повышение долговечности шаровой опоры переднего моста грузового автомобиля./ Х.А. Фасхиев // Грузовик. -2009. -№5. С.11-13.

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

105. Физическое металловедение. Пер. с англ. Вып. II. Фазовые превращения. Металлография./ Под ред. Новикова И.И. -М.: изд-во «Мир», 1968.-490с.

106. Фрактография и атлас фрактограмм./ Справ, изд. пер. с англ./ Под ред. Дж. Феллоуза. -М.: Металлургия, 1982. 489с.

107. Чернышев, Г. Д. Повышение надежности дизелей ЯМЗ и автомобилей КрАЗ./ Г.Д. Чернышев, A.A. Малышев и др.. М.: Машиностроение, 1974. - 288с.

108. Чечекин, Ю.Ф. Влияние неметаллических включений на анизотропию свойств низколегированных сталей. /Ю.Ф. Чечекин, В.Д. Зеленова и др.. // МиТОМ. 1977. -№9. - С. 41-42.

109. Шаврин, О.И. Технология и оборудование термомеханической обработки деталей машин. / О.И. Шаврин. М.: Машиностроение, 1983. -176с.

110. Шведков, E.JI. Словарь справочник по порошковой металлургии. /Е.Л. Шведков, Т.Г. Денисенко, И.И. Ковенский. - Киев: Наукова Думка, 1982. -270 с.

111. Шиллинг, Г. Статистическая физика в примерах: пер. с нем./ Г.Шилинг. М.: Мир, 1976.

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

113. Шульте, Ю.А. Неметаллические включения в электростали./ Ю.А. Шульте. М.: Металлургия, 1964. - 208с.

114. НЗ.Юрковский, И.М. Автомобиль КАМАЗ. Устройство, технологическое обслуживание, эксплуатация. / И.М. Юрковский, В.А. Толпыжин. -М.: ДОСААФ, 1975. 406с.

115. Явойский, В. И. Неметаллические включения и свойства стали./ В.И. Явойский, Ю.И. Рубенчик, А.П. Окенко. -М.: Металлургия, 1980. -176с.