автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.04, диссертация на тему:Разработка и обоснование технологии восстановления работоспособности судовых валов с трещинами при ремонте

УДК 629.12.037.4.67

На правах рукописи

КУЖАХМЕТОВ Тимур Асанович

003473594

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СУДОВЫХ ВАЛОВ С ТРЕЩИНАМИ ПРИ РЕМОНТЕ

Специальность: 05.08.04 - Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о -

1 и < /о I,

Астрахань - 2009

003473594

Работа выполнена на кафедре «Судостроение и энергетические комплексы морской техники» ФГОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет» (АГТУ)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Мамонтов Виктор Андреевич Доктор технических наук, профессор Абачараев Ибрагим Мусаевич Кандидат технических наук, доцент Приходько Борис Семенович ОАО «Астраханское центральное конструкторское бюро»

Защита диссертации состоится 2 июля 2009 г. в 11.00 час. на заседании диссертационного совета Д 307.001.07 АГТУ по адресу: 414025, г. Астрахань, ул. Татищева 16, 2 учебный корпус, читальный зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГТУ.

Ваши отзывы в двух экземплярах с подписями, заверенными печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан «29» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, у' L^*^^ кандидат технических наук, доцент j^S^Z' A.B. Кораблин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В мировой практике эксплуатации судов систематически наблюдаются повреждения и поломки гребных валов. Причины поломок весьма разнообразны, но большая часть разрушений происходит по причине возникновения усталостных трещин. При этом выходят из строя и заменяются из-за трещин главным образом гребные валы.

Однако практика эксплуатации деталей типа валов показывает, что не все трещины имеют способность развиваться и приводить к разрушению. Известны работы, в которых исследователи отмечают существование усталостных трещин при напряжениях ниже предела выносливости. Такие трещины называются нераспространяющимися и не вызывают усталостных поломок. Существование дефектов такого типа имеет различные причины, в ряде которых можно выделить характер напряженного состояния детали, свойства материала детали и воздействие окружающей среды.

В последние годы идет интенсивное изучение причин и механизмов появления нераспространяющихся трещин на деталях при различных условиях их нагружения, а также исследования по торможению развития усталостных трещин с помощью современных методов упрочнения. Однако вопрос восстановления работоспособности гребных валов с трещинами является не изученным.

Использование поверхностного пластического деформирования (ППД) путем обкатывания роликом судовых валов с трещинами позволило бы частично или полностью восстановить их ресурс. Поэтому восстановление работоспособности судовых валов с трещинами при сохранении заданного уровня надежности и долговечности является актуальной задачей.

Цель и задачи исследования

Целью работы является продление долговечности судовых валов с трещинами.

В связи с этим необходимо разработать и обосновать технологию восстановления работоспособности судовых валов с трещинами с помощью ППД. Для обоснования технологии необходимо провести изучение циклической прочности моделей валов; вырастить трещины эксплуатационного вида на образцах-моделях судового вала; применить ППД путем обкатывания роликом участка образцов с трещинами

и оценить их сопротивление усталости при изгибе.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методику исследования влияния ППД на усталостные характеристики судовых валов с трещинами.

2. Спроектировать конструкцию экспериментальных образцов и определить их необходимое количество.

3. Вырастить трещины глубиной 1 и 2 мм на экспериментальных образцах.

4. Спроектировать и изготовить экспериментальное оборудование и оснастку для обкатывания образцов.

5. Спроектировать и изготовить установку для изгибных испытаний на выносливость.

6. Исследовать влияние ППД на усталостные характеристики образцов с трещинами при испытаниях на изгибную выносливость при симметричном цикле изменения напряжений консольным изгибом.

7. Разработать рекомендации по использованию полученных результатов для восстановления работоспособности судовых валов с трещинами.

8. Разработать технологию восстановления работоспособности судовых валов с трещинами путем обкатывания роликом.

Методы решения задач исследования

Использованные в работе методы базируются на основных положениях материаловедения, механики разрушения, теории усталости материалов и конструкций, общепринятой теории статистической обработки результатов усталостных испытаний, опыта проведения усталостных испытаний.

Экспериментальные исследования проводились на установках, оборудованных средствами измерения, обеспечивающими точность проводимых испытаний в соответствии с требованиями стандартов.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в разработке методики исследования судовых валов с трещинами, выращивания трещин на круглых образцах; определении скоростей роста усталостных трещин в образцах, изготовленных из стали 35; установлении зависимостей между глубиной серповидной трещины и ее длиной по окружности; в оценке влияния ППД обкатыванием роликом на выносливость образ-

цов с трещинами различной глубины.

Практическая ценность

Научно разработана и обоснована технология восстановления работоспособности судовых валов из стали типа 35 с трещинами при ремонте ППД путем обкатывания роликом, обеспечивающая продление их долговечности.

Реализация результатов работы

Результаты исследования работы приняты к внедрению в ОАО СРЗ «СЛИП» (г. Астрахань).

Данные исследований используются в учебном процессе АГТУ при подготовке морских инженеров по специальности «Судовые энергетические установки», инженеров по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», бакалавров и магистров по специальности «Кораблестроение и океанотехника».

Апробация работы

Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: заседаниях кафедры «Судостроение и энергетические комплексы морской техники» АГТУ; заседаниях Ученого Совета института морских технологий, энергетики и транспорта АГТУ; ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ (2003 - 2007 гг.); международной научной конференции, посвященной 75-летию АГТУ (2005 г.); 6-м и 7-м межрегиональных семинарах по актуальным проблемам судовой энергетики и машинодвижительных комплексов (Астрахань 2005 - 2006 гг.); 9-ой международной практической конференции «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки» (Санкт-Петербург 2006 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 по списку ВАК.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, списка использованных источников из 132 наименований и трех прило-

жений. Работа изложена на 119 страницах основного текста, содержит 7 таблиц и 26 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и намечены задачи исследования.

В первой главе приведен анализ конструкции и технических требований на ремонт деталей класса валов; рассмотрены вопросы усталостной прочности валов; представлены сведения о причинах и механизмах развития усталостных трещин и природе нераспростра-няющихся трещин; сформулированы цель и задачи исследования.

Судовые валы являются ответственными деталями судовой энергетической установки. Заготовками судовых валов служат поковки. Контроль механических свойств поковок производится на образцах, изготовленных из концевых частей заготовки.

В процессе эксплуатации валы приобретают различные дефекты. Наибольшую опасность представляют собой усталостные развивающиеся трещины. Такие трещины являются сильными концентраторами напряжений, которые под действием циклических нагрузок приводят к разрушению валов.

Российский морской регистр судоходства предъявляет жесткие требования к судовым валам с трещинами, поэтому валы бракуются при обнаружении в них трещин любых размеров.

Современный анализ развития трещин базируется на концепциях механики разрушения, в которой макроскопическое разрушение тела является результатом развития трещин, которые возникают либо в процессе его изготовления, либо как результат деформации его во время испытания образца или эксплуатации детали. Учитывая наличие трещин, механика разрушения устанавливает количественную связь между действующим на тело напряжением, формой и размерами трещин и сопротивления материала стабильному и нестабильному развитию этих трещин.

Основной характеристикой напряженного состояния в вершине трещины является коэффициент интенсивности напряжения К1, который согласно модели Д. Ирвина для бесконечной пластины имеет выражение:

Кх=а4л1, (1)

где о - номинальное напряжение в сечении брутто;

I - длина трещины. Для тел конечных размеров выражение принимает вид:

где 5- сила, приложенная к телу с трещиной;

8 - параметр толщины;

г - параметр ширины;

У - геометрический параметр, зависящий от формы образца.

Циклическое нагружение характеризуется максимальным (отах) и минимальным (с™,,) напряжениями, используя которые определяют максимальный (/чтах) и минимальный (К1тт) коэффициенты интенсивности напряжений. Наиболее широко в качестве характеристики цикла используют размах коэффициента интенсивности напряжений:

~ КЬшх ~К\тт' (3)

При экспериментальном изучении роста трещин периодически измеряют прирост длины трещины (Г) за определенное количество циклов нагружения (АО и строят кривые зависимости I от N для каждого размаха напряжений Дс^. По этим кривым определяется для любой трещины скорость ее роста ¿ийЫ=А1/АЫ и вычисляется АК^ Пэрис и Эрдоган прирост длины трещины за цикл выразили зависимостью:

(4)

где Сип- константы, определяемые экспериментально. Значения и обычно находятся в пределах 2< п<5, хотя известны и значительные отклонения.

Распространение усталостной трещины происходит до тех пор, пока она не достигнет своего критического размера, после чего происходит заключительная стадия - разрушение.

К 40-м годам XX века появились работы, в которых исследователи отмечали существование усталостных трещин, остановившихся в своем развитии. Такие трещины были названы нераспространяющи-мися. Большой вклад в изучении нераспространяющихся усталостных трещин внесли Школьник Л.М., Кудрявцев И.В., Кудрявцев П.И., Трощенко В.Т., Панасюк В.В., Ярема С.Я. и др. Явление остановки развития усталостных трещин весьма сложно и до настоящего времени еще не полностью изучено.

Основными причинами остановки роста усталостных трещин принято считать изменение напряженного состояния детали или об-

разца, изменение свойств материала и воздействие окружающей среды. Большое распространение получили схемы торможения роста усталостной трещины изменением напряженного состояния у ее вершины. Такое воздействие обеспечивается наведением остаточных напряжений сжатия, образующихся при поверхностном пластическом деформировании. Одним из наиболее эффективных и технологически простых способов ППД деталей класса валов является обкатывание роликом, применяемое при изготовлении и ремонте гребных валов.

Во второй главе приводятся теоретические основы торможения роста трещин в судовых валах.

Схема торможения роста трещин путем изменения действующих напряжений была предложена Л. Коффином и основана на предположении о существовании двух качественно различных предельных напряжений: напряжения сть необходимого для возникновения усталостной трещины и напряжения о2, необходимого для ее распространения. Если О! > а2, возникшая трещина обязательно распространится на все сечение образца или детали. Если о, < а2, то трещина, возникнув, не будет иметь возможности распространяться.

Другой способ торможения роста усталостных трещин, который может быть применим к судовым валам, осуществляется с помощью ППД обкатывающим роликом. В этом случае остановку развития трещин можно рассматривать с двух позиций: благоприятного действия остаточных напряжений сжатия после пластического деформирования и изменения свойств материала и напряженно-деформированного состояния в вершине трещины.

Схема остановки развития усталостной трещины после применения ППД, объясняемая изменением напряженно-деформированного состояния, основывается на концепциях механики разрушения.

Для описания скорости развития усталостных трещин в диапазоне значений от ~10'5 до ~10"2 мм/цикл широко применяется дифференциальное уравнение Пэриса-Эрдогана (4).

Коэффициент интенсивности напряжений лишь косвенно отражает влияние свойств материала на скорость развития усталостной трещины. В общем случае коэффициент интенсивности напряжений есть функция напряжения и геометрических размеров трещины (1).

Основными константами материала при определении скорости роста трещины (4) являются коэффициенты Сип, которые определяются только экспериментально. В графической интерпретации уравнения скорости роста усталостной трещины (4) п - тангенс угла на-

клона прямолинейного участка диаграммы к оси абсцисс, а С - величина отрезка, отсекаемого прямолинейным участком кривой разрушения на оси ординат.

Для определения численного значения коэффициента интенсивности напряжений существует несколько аналитических зависимостей. Наиболее точными, позволяющими получить наибольшую сходимость результатов, являются формулы, полученные методами граничной интерполяции и упругой податливости.

Метод граничной интерполяции разработан Махутовым Н.А. и заключается в исследовании двух граничных случаев: малой и большой трещины. В результате получена приближенная формула для определения коэффициента интенсивности напряжений для краевой серповидной трещины в условиях консольного изгиба:

<5>

где M - изгибающий момент;

D - диаметр опасного сечения круглого образца; F(e) - коэффициент, определяемый по формуле:

F(e) = 1,9887л/Г-~£ • (ç{s)+g - 0,5)

0,6295 ii-ll-Wg)+g-0,5)2 (6)

яШ

g(e) и <р(е) - функции геометрического параметра е, определяемые по формулам:

=_^M6l(e-e2)J__(?)

arccos(l - le)- 2(l - le}Je - s2 0,0625(0,25 arccos(l - 2g))

2arccos(l - 2g)- 4(l - le)Je - e2 0,0625(0,5(l - 2f)>/f ~g2 • (l - 8g -f 8e2 )+56,8889(g ~e2f) 2arccos(l - 2g)- 4(l - le}Je~£2

(8)

D-b

e =-- геометрическии параметр;

D

b - глубина серповидной трещины.

Определение коэффициента интенсивности напряжений по методу упругой податливости основывается на выражении Ирвина для упругой энергии (С/), освобожденной при раскрытии трещины:

(9)

' 2 ал

где 0 - нагрузка на образец;

/ - прогиб образца по линии приложения нагрузки; А - площадь трещины. Коэффициент интенсивности напряжений определяется по формуле:

и-/* У

где Е - модуль упругости; ц - коэффициент Пуассона. Подставляя выражение (9) в (10) и учитывая, что напряжения

при изгибе определяются выражением & - ——, получим:

п-Б1

где 2 - безразмерный коэффициент, определяемый выражением:

(10)

( Г.5

2 =

0,0048

Я5 Е ¿{ГШ)

(12)

I? &

Ь - расстояние от точки приложения силы до расчетного сечения.

Величину податливости образца в зависимости от размеров усталостной трещины определяют экспериментально. Для большинства конструкционных сталей зависимость имеет вид:

^ = 6,6.10-^. (13)

с1А

При симметричном цикле нагружения в формулу (4) вместо размаха коэффициента интенсивности напряжений АК следует подставить его максимальное значение Кт%. В этом случае выражение (4) для скорости роста площади усталостной трещины примет следующий вид:

Основная задача при вычислении скорости роста усталостной трещины может заключаться в определении площади серповидной трещины и ее зависимости от других геометрических параметров: глубины и длины. Такие данные может дать анализ усталостных изломов.

Из соотношения (14) можно определить число циклов развития усталостной трещины (ЛЫГР) в зависимости от размера площадью от А0 до Ас.

ШТР = Мт - М1Р0 = } ^ у ' (15)

где ИТР0 - число циклов нагружения до образования трещины площадью А0\

Ытрл - число циклов нагружения до образования трещины площадью Л,.

При использовании в качестве А,- критического размера трещины, зависимость (15) позволяет определить остаточный ресурс детали.

Третья глава посвящена разработке методики выращивания трещин на экспериментальных образцах, описана конструкция и требования к их изготовлению; определено необходимое количество образцов для испытаний; спроектировано и изготовлено экспериментальное оборудование для выращивания трещин; приведены результаты определения скорости роста трещин и их геометрических параметров.

Одним из условий возникновения нераспространяющейся усталостной трещины является увеличение жесткости напряженного состояния у вершины усталостной трещины при ее развитии. При этом происходит стеснение пластической деформации, накапливание которой необходимо для дальнейшего роста усталостной трещины. Увеличение жесткости напряженного состояния происходит практически всегда при поверхностном упрочнении, которое ведет к упрочнению материала в вершине усталостной трещины. В этом случае необходимым условием является то, чтобы вершина трещины находилась в зоне действия остаточных напряжений сжатия, которые образуются в результате ППД.

Для изучения влияния ППД на усталостные характеристики моделей судовых валов с трещинами были получены исходные трещины определенной глубины на образцах. В данном исследовании глубина

трещины является определяющим фактором и должна быть связана с глубиной упрочнения при ППД. Согласно литературным данным оптимальная глубина упрочнения Ь = (0,1 ...0,15)-Ялет, где Ядет - радиус вала. Учитывая, что оптимальная глубина упрочнения образцов диаметром 20 мм составляет 1,5 мм, в работе принято выращивать трещины глубиной 1 и 2 мм на рабочей поверхности. При этом трещины меньшей глубины будут находиться в упрочненном слое, а вершины трещин большей глубины - выходить за пределы упрочнения.

Для выращивания трещин определенной глубины в образцах, где глубина, как геометрический параметр, не доступна для прямого измерения, изначально определяют скорость роста трещины. Такие испытания регламентированы РД 50-345-82.

Для получения трещин на круглых образцах диаметром 20 мм в исследовании разработана методика выращивания трещин.

Конструкция и форма образцов, на которых проведено изучение влияния поверхностного пластического деформирования на развитие усталостных трещин, разработана с учётом следующих соображений.

Гребной вал в условиях эксплуатации испытывает сложное напряженное состояние в результате воздействия переменных напряжений от кручения, растяжения-сжатия и изгиба.

Схема нагружения образцов выбрана такой, чтобы воспроизвести напряженное состояние, характерное для эксплуатационных условий вала, а также воспроизвести в образце излом эксплуатационного вида. Схемой нагружения, адекватной условиям нагружения вала, является поперечный изгиб при вращении образца. Конструкция и размеры образцов (рис. 1), исходя из схемы нагружения, выбраны по рекомендациям ГОСТ 25.502-79. Образцы имеют цилиндрическую форму, а рабочая часть - круглое сечение. Для локализации места излома использована полукруглая выточка.

Образцы изготовлены из поковок в соответствии с ГОСТ 8536 -79. Механические свойства поковок соответствуют категории прочности КМ 28, IV группа. Исходными заготовками для образцов является прокат круглый из стали 35 по ГОСТ 1050-88. После ковки заготовки подвергались нормализации по режиму: нагрев до температуры 850°С, выдержка при этой температуре в течение 40 минут и последующее медленное охлаждение на спокойном воздухе.

Рис. 1. Экспериментальный образец диметром 20 мм для усталостных испытаний

Количество образцов для испытаний, согласно расчетам на основе статистических методов с учетом заданной надежности (достоверности) среднего значения предела выносливости и его среднеквад-ратического отклонения, принято 15 штук в серии.

Суть методики заключается в создании последовательности на-гружений при циклическом деформировании испытуемого образца консольным нагружением по симметричному циклу на усталостной машине. При этом ведется наблюдение за появлением трещины и ее развитием через определенные промежутки времени. При достижении трещины определенной длины по окружности, образец останавливается. Производится долом образца вручную, анализ излома и обмер трещины. По имеющемуся массиву данных (1-N) определяется скорость роста трещины. Полученные данные скоростей роста трещин используются для получения трещин необходимой глубины на образцах.

Выращивание трещин проводилось на экспериментальной усталостной установке. Регистрация появления усталостных трещин и наблюдение за их ростом производилась с помощью оптического микроскопа марки ЛобоМет И-2 и цветным методом.

При определении скорости роста трещин было испытано 20 образцов на выносливость при консольном изгибе.

На низком уровне напряжений образец испытывался на протяжении 5-104 - 105 циклов до получения трещин длиной 11-И5 мм. Затем образец доламывался вручную и производился анализ излома (рис. 2), обмер трещины и вычисление скорости ее роста.

Рис. 2. Изломы образцов

Анализ изломов показал, что полученные трещины имеют серповидную форму, что говорит о правильном выборе частоты нагруже-ния испытываемых образцов.

На основе результатов измерений определена зависимость между глубиной серповидной трещины и ее длиной по окружности сечения, которая для трещин глубиной от 0,5 мм до 3,2 мм имеет вид:

с = 0,428 /, (16)

где с - глубина трещины;

/-длина трещины по окружности сечения.

Полученная зависимость позволяет с достаточной точностью определять глубину усталостной трещины на образце при известной длине по окружности сечения. Это является преимуществом используемой методики, поскольку глубина трещины не доступна для прямого измерения.

Определено среднее значение скорости трещин, которое составило 2,423-10"4 мм/цикл, дисперсия - 6,182-10"8 мм/цикл, среднеквад-ратическое отклонение - 2,486-104 мм/цикл.

По результатам испытаний построены графики скоростей роста трещин некоторых образцов (рис. 3).

I, мм 25

20

15

10

6 N

5 Ч / \ / \ /

Г'У / // ( 4 / V /

3

50000

100000

150000

200000

N. цикл

1, 2, 3... 6 - номера образцов Рис. 3. Графики скоростей роста трещин

В четвертой главе произведен расчет режимов упрочнения, а также приводятся результаты обкатывания экспериментальных образцов.

При расчете режимов упрочнения и геометрических параметров ролика использовалась методика определения рабочей нагрузки на ролик. Поставленная задача решалась методом последовательного приближения.

По этой методике изначально определяется профильный радиус г в первом приближении по формуле:

12

Щ

1г ■ аТ V + £)„

(17)

где £р = 0,2033 - предельная равномерная деформация для рассматриваемой стали 35; А— глубина упрочнения (по рекомендациям А = (0Д...0,15)-ЛЛта);

НД- параметр пластической твердости, для стали 35 НД=\205; Ир - диаметр ролика; Д, - диаметр вала. По найденному значению г ~ профильного радиуса ролика определяется нагрузка на ролик по формуле:

р =

(18)

где Р 0- величина нагрузки для стали 35 при соответствующем значе-

В качестве исходных данных для расчета была выбрана глубина упрочнения, равная 1г= 1,5 мм. В соответствии с рекомендациями диаметр ролика был принят кратным диаметру рабочего сечения образца и составил Ор = 60 мм.

В результате расчета были получены значения профильного радиуса ролика г = 2,5 мм и оптимальной нагрузки на ролик Р = 2,1 кН.

По результатам расчета изготовлено однороликовое обкатное приспособление (рис. 4).

Для уточнения расчетных значений глубины упрочненного слоя в обкатанных образцах были проведены замеры микротвердости поверхностного слоя. Обкатанные образцы разрезались в месте упрочнения, изготавливались шлифы и с помощью микротвердомера ПМТ-3 производились замеры микротвердости с поверхности в глубь сердцевины образца.

1 - ролик; 2 - ось; 3 - вилка; 4 - корпус; 5 - динамометр; 6 - державка Рис. 4. Однороликовое обкатное приспособление

По результатам замеров построены графики распределения микротвердости по глубине упрочняемого слоя (рис. 5).

Распределение микротвердости и необходимая глубина упрочнения соответствуют расчетному значению усилия обкатывания Р = 2,1 кН. Большие значения приводят к перенаклепу поверхностного

нии НД.

1

6

слоя, а меньшие - к недостаточной глубине упрочнения.

■ 1 - усилие обкатывания 1,75 кН; ф 2 - усилие обкатывания 2,0 кН; д 3 - усилие обкатывания 2,1 кН; О 4 - усилие обкатывания 2,25 кН Рис. 5. Распределение микротвердости по глубине упрочняемого слоя

Проведен анализ микроструктуры неупрочненных образцов с трещиной 1 мм и упрочненных обкатыванием образцов с трещинами глубиной 1 и 2 мм.

Анализ микроструктуры неупрочненных образцов с трещинами глубиной 1 мм показал (рис. 6) свободную ориентацию зерен как следствие отсутствия какого-либо воздействия на образец.

В упрочненных обкатыванием образцах (рис. 7 и 8) наблюдается изменение ориентировки зерен от сердцевины к поверхности. Ближе к поверхности образца зерна имеют вытянутую вдоль поверхности форму, что говорит о наличии пластической деформации.

По мере приближения к сердцевине зерна становятся более свободно ориентированными.

В образцах, упрочненных обкатыванием с трещиной глубиной 2 мм (рис. 8) в приповерхностной зоне наблюдается небольшое смыкание берегов трещины в результате ППД, а в упрочненных образцах с трещинами глубиной 1 мм (рис. 7) некоторое изменение направления устья трещины.

а б

а - приповерхностная зона; б - средняя часть Рис. 6. Микроструктура неупрочненного экспериментального образца с трещиной глубиной 1 мм (увеличение х240)

а б

а - увеличение х50; б - увеличение х 100 Рис. 7. Микроструктура экспериментального образца с трещинами глубиной 1 мм упрочненного обкатыванием

а б в

а - приповерхностная зона; б - средняя часть; в - вершина

Рис. 8. Микроструктура экспериментального образца с трещиной глубиной 2 мм, упрочненного обкатыванием (увеличение х240)

В общем случае металлографический анализ показал изменение микроструктуры образца, а также механическое воздействие на трещину в результате ППД.

Для сравнительных усталостных испытаний обкатаны 2 партии образцов с трещинами глубиной 1 мм и 2 мм.

Пятая глава посвящена исследованию влияния ППД на усталостные характеристики экспериментальных образцов с трещинами; разработке методики исследования, проектированию и изготовлению экспериментальных установок для изгибных усталостных испытаний; статистической обработке результатов усталостных испытаний.

Усталостные испытания проведены на установке круговым изгибом при симметричном цикле изменения напряжений на базе 107 циклов. Долговечность до разрушения контролировалось датчиком времени.

Определение пределов выносливости образцов произведено методом «лестницы». Выбор этого трудоемкого метода исследования обусловлен необходимостью более точного определения среднего значения и среднеквадратического отклонения предела выносливости образцов. Величина ступени принята равной 5 МПа. При статистической обработке усталостных испытаний применялись методы линейного регрессионного анализа, методы оценки значимости отличия средних и дисперсий, методы корреляционного анализа.

Кривые усталости образцов без трещин, образцов с трещинами глубиной 1 и 2 мм неупрочненных и образцов с трещинами глубиной 1 и 2 мм упрочненных представлены на рис. 9.

Испытания на усталость показали, что образцы с трещинами глубиной 1 мм имеют предел выносливости меньше предела выносливости контрольных образцов без трещин на 60%, а увеличение трещины до 2-х мм снижает среднее значение предела выносливости, по сравнению с контрольными образцами, на 72%. Обкатывание роликом повысило сопротивление усталости образцов с трещинами глубиной 1 мм на 106% по сравнению с необкатанными образцами с трещинами той же глубины. При этом снижение предела выносливости по сравнению с образцами без трещин составило 18%. Для образцов с трещинами глубиной 2 мм повышение предела выносливости после ППД составило 120%, а снижение по сравнению с контрольными образцами - 38%.

с,МШ 250

200

150

100

50

4 5 6 IgN

О 1 - образцы без трещин;

Э 2 - образцы с трещинами 1 мм неупрочненные;

ф 3 - образцы с трещинами 2 мм неупрочненные;

□ 4 - образцы с трещинами 1 мм упрочненные ППД;

Д 5 - образцы с трещинами 2 мм упрочненные ППД

Рис. 9. Кривые усталости образцов без трещин, образцов с трещинами глубиной 1 и 2 мм неупрочненных и образцов с трещинами глубиной 1 и 2 мм, упрочненных обкатыванием

Проведен анализ усталостных кривых в области ограниченной долговечности на базах испытаний 105 и 10б циклов (рис. 10) и на уровнях напряжений 175 и 225 МПа, который показал повышение усталостных характеристик образцов с трещинами упрочненных обкатыванием по сравнению с неупрочненными образцами с трещинами.

В тестой главе даются рекомендации по восстановлению судовых валов с трещинами ППД путем обкатывания роликом.

Разработана технология восстановления работоспособности судовых валов с трещинами ППД путем обкатывания роликом. Небольшое снижение (до 18%) пределов выносливости образцов с трещинами глубиной 1 мм, упрочненных обкатыванием по сравнению с контрольными неупрочненными образцами без трещин указывает на це-

лесообразность применения технологии восстановления работоспособности судовых валов с трещинами при ремонте.

V. МП» 30«

25«

200

150

100

50

« *

■ - образцы без трещин;

♦ - образцы с трещинами глубиной 1 мм упрочненные;

а - образцы с трещинами глубиной 2 мм упрочненные;

• - образцы с трещинами глубиной 1 мм неупрочненные ППД;

О - образцы с трещинами глубиной 2 мм неупрочненные ППД

Рис. 10. Значения ограниченных пределов выносливости на базе 105 и 106 циклов

Приведено определение экономического эффекта восстановления работоспособности судового вала с трещинами обкатыванием роликом при ремонте. Стоимость затрат по разработанной технологии составляет около 15% от стоимости изготовления нового вала.

Выводы по работе -

1.Для обоснования способа восстановления судовых валов с трещинами при ремонте были проведены исследования влияния ППД на развитие усталостных трещин и циклическую прочность моделей судового вала. Разработка методики этого исследования является одним из основных результатов работы.

2. Экспериментально установлена средняя скорость роста трещин, а также соотношение между глубиной серповидной трещины и ее длиной по окружности сечения в стали 35, которое составило 0,428.

3.Подтверждено явление остановки развития трещин путем из-

менения уровня действующих напряжений, а также с помощью упрочнения ППД обкатывающим роликом.

4.Установлено, что условием эффективного торможения роста трещины является полное залегание ее в упрочненном слое. При этом предельная глубина трещины, которая не снижает циклической прочности, составляет (0,1.. ,0,15)-RaeT, где R,eT - радиус вала.

5.ППД повышает пределы выносливости образцов с трещинами примерно на 105% по сравнению с неупрочненными образцами с трещинами и позволяет приблизиться к пределам выносливости образцов без трещин.

6. ППД путем обкатывания роликом позволяет продлить долговечность судовых валов в эксплуатации.

7.Разработана технология восстановления работоспособности судовых валов с трещинами поверхностным ППД путем обкатывания роликом.

8.Результаты работы приняты к внедрению в ОАО СРЗ «СЛИП» (г. Астрахань).

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Кужахметов Т.А. К вопросу о восстановлении работоспособности валов с трещинами [Текст] / Т.А. Кужахметов, A.B. Титов, В.И. Федак // Разведка и освоение нефтяных и газоконденсатных месторождений: Научные труды АстраханьНИПИгаз. - 2004. - №6. - С. 102.

2. Кужахметов Т.А. К вопросу о влиянии поверхностного пластического деформирования на торможение роста усталостных трещин в валах [Текст] / Т.А. Кужахметов, А.Г. Тараканов, Г.А. Павли-шина // Разведка и освоение нефтяных и газоконденсатных месторождений: Научные труды АстраханьНИПИгаз. - 2005. - №7. - С. 137138.

3. Куличкин Н.В. Экспериментальная установка для усталостных испытаний на консольный изгиб гладких образцов круглого сечения [Текст]/ Н.В. Куличкин, Ю.В. Чеботарёв, В.А. Мамонтов, Т.А. Кужахметов, Н.В. Попадин, А.Г. Тараканов // Разведка и освоение нефтяных и газоконденсатных месторождений: Научные труды АстраханьНИПИгаз. - 2005. - №6. - С. 139-140.

4. Кужахметов Т.А. Экспериментальное определение скорости роста усталостных трещин на моделях судовых валов [Текст] / Т.А. Кужахметов, Р.У. Иксанов, В.А. Мамонтов // Технологии ремонта,

восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки: В 2 ч. Часть 1: Материалы 9-й Международной практической конференции: СПб.: Изд-во Политехи. Ун-та, 2007. - С. 409 - 412.

5. Кужахметов Т.А. Разработка методики выращивания усталостных трещин на моделях судовых валов [Текст] / Т.А. Кужахметов // Конструкторское и технологическое обеспечение надежности машин: Материалы науч. конф./Дагестанский гос. техн. ун-т. - Махачкала: Изд-во ДГТУ, 2006. - С. 77-80.

6. Кужахметов Т.А. Выращивание усталостных трещин на круглых образцах [Текст] / Т.А. Кужахметов, Р.У. Иксанов, В.А. Мамонтов // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. - 2007. - №3 (38). - С. 135-138. По списку ВАК РФ

7. Кужахметов Т.А. Влияние поверхностного пластического деформирования на усталостные характеристики моделей судовых валов с трещинами [Текст] / Кужахметов Т. А., Иксанов Р. У., Мамонтов В. А. // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. - 2008. - №2 (43). - С. 137139. По списку ВАК РФ

8. Кужахметов Т.А. Построение диаграммы усталостного разрушения моделей судовых валов [Текст] / Мамонтов В. А., Кужахметов Т. А., Иксанов Р. У., Доан Ван Тинь. // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. - 2008. - №5 (46). - С. 44-49. По списку ВАК РФ

Подписано в печать 28.05.09 г. Тираж 100 экз. Заказ 409 Типография ФГОУ ВПО «АГТУ», тел. 61-45-23 г. Астрахань, Татищева 16ж.

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Конструктивно-технологические характеристики судовых валов и способы их ремонта.

1.2. Циклическая прочность судовых валов.

1.3. Механизмы развития трещин в судовых валах.

1.4. Нераспространяющиеся усталостные трещины в металлических деталях.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. Теоретические основы торможения трещин в судовых валах.

2.1. Торможение скорости роста усталостных трещин изменением уровня действующих напряжений.!.

2.2. Торможение скорости роста усталостных трещин изменением напряженно-деформированного состояния в вершине трещины.

3. Методика и результаты выращивания трещин на круглых образцах.

3.1. Методика выращивания трещин на круглых образцах.

3.2 Конструкция и требования к изготовлению экспериментальных образцов.

3.3 Определение необходимого количества образцов для испытаний.

3.4. Экспериментальное оборудование для выращивания трещин на круглых образцах.

3.5. Результаты испытаний по определению скорости роста трещин.

3.6. Выводы.

4. Пластическое деформирование экспериментальных образцов с трещинами.

4.1. Расчет режимов упрочнения.

4.2. Упрочнение экспериментальных образцов с трещинами обкаткой роликом.

4.3. Выводы.

5. Исследование влияния поверхностного пластического деформирования на усталостные характеристики экспериментальных образцов с трещинами.

5.1. Разработка методики исследования влияния поверхностного пластического деформирования на усталостные характеристики экспериментальных образцов с трещинами.

5.1.1. Построение кривой усталости.

5.1.2. Экспериментальная установка для изгибных усталостных испытаний образцов.

5.1.3. Статистическое определение предела выносливости методом «лестницы». База испытаний.

5.1.4. Статистическая обработка результатов усталостных испытаний.

5.2. Результаты исследования влияния поверхностного пластического деформирования на изгибную выносливость образцов с трещинами

5.3. Выводы.

6. Технико-экономические результаты исследования.

6.1. Рекомендации по использованию результатов работы.

6.2. Разработка технологии восстановления работоспособности судового вала с трещинами путем обкатывания роликом.

6.1.1. Общие положения.

6.1.2. Последовательность работ при обкатывавши.

6.3. Расчет экономического эффекта от применения технологии восстановления работоспособности судовых валов с трещинами при ремонте.

В мировой практике эксплуатации крупнотоннажных судов систематически наблюдаются повреждения и поломки судовых валов. Причины поломок весьма разнообразны, но большая часть разрушений происходит вследствие возникновения усталостных трещин. При этом ломаются и заменяются из-за трещин главным образом гребные валы. Именно поэтому Российским морским регистром судоходства эксплуатация валов с трещинами запрещена.

Однако практика эксплуатации деталей типа валов показывает, что не все трещины имеют способность развиваться и приводить к разрушению. Известны работы, в которых отмечается существование усталостных трещин при напряжениях ниже предела выносливости. Такие трещины называются нераспространяющимися и не вызывают усталостных поломок. Возникновение дефектов такого типа имеет различные причины, в числе которых характер напряженного состояния детали, свойства материала и воздействие окружающей среды.

В последние годы идет интенсивное изучение причин и механизмов появления неразвивающихся трещин на различных деталях и при различных условиях их нагружения, в том числе исследования по торможению развития усталостных трещин с помощью современных методов упрочнения. Однако вопрос восстановления работоспособности при ремонте судовых валов с трещинами является не изученным, и валы бракуют при обнаружении в них трещин любых размеров.

Одним из наиболее эффективных и технологически простых средств существенного повышения сопротивления усталости деталей, в том числе судовых валов, наряду с другими методами упрочнения является поверхностное пластическое деформирование (ППД), которое в настоящее время успешно применяется при изготовлении и ремонте деталей из различных материалов. При этом пределы выносливости деталей в зависимости от свойств материалов и применяемых для их обработки режимов поверхностного наклепа могут увеличиваться на 25-35%, а долговечность более чем на порядок. ППД особенно эффективно для деталей, имеющих различные концентраторы напряжений.

Известно, что трещина претерпевает два основных периода при своем существовании: зарождение и развитие. Выявлено, что поверхностный наклеп оказывает гораздо большее влияние на период развития трещины, чем на ее зарождение. Практически все поверхностно-упрочненные наклепом детали работают, имея в зонах концентрации напряжений нераспространяю-щиеся усталостные трещины. ППД увеличивает сопротивление усталости сталей, в основном, в результате торможения роста усталостных трещин, превращая их в нераспространяющиеся.

Использование ППД путем обкатывания роликом судовых валов с трещинами позволило бы частично или полностью восстановить их ресурс.

В связи с этим в работе поставлена задача исследовать влияние ППД на усталостные характеристики моделей судовых валов с трещинами разной глубины. Для этого проведен обзор состояния вопроса, поставлены цель и задачи, разработана методика выращивания трещин на экспериментальных образцах, изготовленных из стали 35, произведен расчет обкатного приспособления и режимов обкатывания роликом; проведены сравнительные усталостные испытания экспериментальных образцов с трещинами, неупроч-ненных и упрочненных ППД. На основе проведенных испытаний даны рекомендации по эксплуатации валов с трещинами упрочненных ППД, рассчитан экономический эффект.

9. Результаты работы приняты к внедрению в ОАО СРЗ «СЛИП» (г. Астрахань).

1. Армягов, A.A. О закономерности рассеяния скорости роста усталостной трещины Текст. / A.A. Армягов, Г.С. Нешпор // Физико-химическая механика материалов. 1985. - №5. - С. 59-62.

2. Асташкевич, Б.М. Исследование биметаллических втулок цилиндров мощных дизелей Текст. / Б.М. Асташкевич, С.С. Сапожников, A.C. Булюк // Вестник машиностроения. 2007. - №1. - С. 23-29.

3. Балацкий, Л.Г. Повреждения гребных валов / Л.Г. Балацкий, Г.И. Филимонов. -М.: Транспорт, 1970. 141 с.

4. Балацкий, Л.Г. Ремонт гребных валов Текст. / Л.Г. Балацкий. Одесса: Маяк, 1970. - 58 с.

5. Балацкий, Л.Г. Сопротивление усталости фланцевых соединений валов при изгибе Текст. / Л.Г. Балацкий, Г.И. Филимонов, В.И. По-хмурский, Я.М. Сирак [и др.] // Судостроение. 1982. - № 41. - С. 3739.

6. Балина, B.C. Прочность, долговечность и трещиностойкость при длительном циклическом нагружении Текст. / B.C. Балина, Г.Г. Медяк-шас. СПб.: Политехника, 1994. - 204 с.

7. Балтер, М.А. Упрочнение деталей машин Текст. / М.А. Балтер. М.: Машиностроение, 1978. - 184 с.

8. Белкин, Л.М. Повышение сопротивления усталости плоских деталей пластическим деформированием Текст. : дис. канд. техн. наук / Л.М. Белкин. Краматорск, 1983. - 262 с.

9. Белкин, Л.М. Упрочнение поверхностным пластическим деформированием плоских деталей Текст. / Л.М. Белкин, С.М. Гензелев, И.Д. Иофин, В.М. Белкин // Вестник машиностроения. 1984. - №9. - С. 32-34.

10. Беньковский, Д.Д. Технология судоремонта Текст. : учеб. для высших учебных заведений / Д.Д. Беньковский, В.П. Сторожев, B.C. Кондратенко; под общ. ред. В.П. Сторожева. М.: Транспорт, 1986. -286 с.

11. Богорад, И.Я. Коррозия и защита морских судов Текст. / И.Я. Бого-рад, Е.В. Искра, В.А. Климова, Ю.Л. Кузьмин. Л.: Судостроение, 1973.-392 с.

12. Бойцов, Б.В. Исследование влияния упрочнения поверхностным пластическим деформированием на развитие усталостных трещин в стали 30ХГСН2А Текст. / Б.В. Бойцов, Г.Н. Кравченко // Проблемы прочности. 1983. -№7. - С. 24-27.

13. Бойцов, Б.В. Некоторые закономерности расположения очага усталостного разрушения в поверхностно упрочненном материале Текст. / Б.В. Бойцов, Г.Н. Кравченко, В.Ф. Аулов // Вестник машиностроения. 1985. -№6.-С. 8-11.

14. Бородачев, Н.М. Расчет конструктивных элементов с трещинами Текст. / Н.М. Бородачев, А.Н. Бородачев, В.А. Кольцов [и др] ; под общ. ред. Н.М. Бородачева. -М.: Машиностроение, 1992. 192 с.

15. Браславский, В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами Текст. / В.М. Браславский. -М.: Машиностроение, 1975. 160 с.

16. Быков, В.А. Циклическая прочность металлов. Кинетика трещин. Коррозионная усталость. Расчет прочности Текст. / В.А. Быков [и др.]. Л.: ЛКН, 1974. - 66 с.

17. Вахтель, В.Ю. Восстановление выносливости поврежденных деталей поверхностным наклепом Текст. / В.Ю. Вахтель, Л.С. Аргунов // Вестник машиностроения. 1973. - №6. - С. 26, 27.

18. Воронина, Л.В. Влияние поверхностного упрочнения на свойства конструкционных сталей Текст. / Л.В. Воронина, В.М. Шпейзман, Ю.И. Бабей, А.М. Вейнгартен // Судостроение. 1971. - №2. - С. 47-53.

19. Восстановление изношенных деталей судовых ДВС и устройств на предприятиях Минморфлота. Текст. / Н.С. Молодцов ; Минморфлот. В/О «Мортехинформреклама». Морской транспорт. Сер. «Судоремонт» . -№1(11) . 1984. - 53 с.

20. Гаврильева, Т.Ф. Начальный этап развития усталостной трещины в оценках ресурса элемента конструкции Текст. : дис. канд. техн. наук / Т.Ф. Гаврильева. СПб, 1998.

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

22. ГОСТ 18295-72 Обработка упрочняющая. Термины и определения Текст. -Введ. 1974-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1972. 5 с.

23. ГОСТ 25.502-79 Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость Текст. Введ. 1981-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1979. - 32 с.

24. ГОСТ 25.504-82 Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости Текст. Введ. 1983-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1982. - 55 с.

25. ГОСТ 27609-88 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Основные положения и требования к проведению и нормативно- техническому обеспечению Текст. Введ. 1983-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 13 с.

26. ГОСТ 28841-90 Машины для испытания материалов на усталость. Общие технические требования Текст. Взамен ГОСТ 24217-80; -введ. 1993-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1990. - 11 с.

27. ГОСТ 8536-79 Заготовки судовых валов и баллеров рулей. Технические условия Текст. Введ. 1981-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1979.-31 с.

28. Гринберг, Н.М. Шаг усталостных бороздок и скорость роста трещин Текст. / Н.М. Гринберг // Физико-химическая механика материалов.- 1985.-№6.-С. 3-10.

29. Грозинская, З.П. Повышение сопротивления усталости обкатыванием шариками Текст. / З.П. Грозинская, М.Я. Гальперин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1962. - №2. - С. 43-45.

30. Гудков, A.A. Трещиностойкость стали Текст. / A.A. Гудков. М.: Металлургия, 1989. - 376 с.

31. Гуревич, С.Е. Некоторые закономерности усталостного разрушения при наличии острых концентраторов напряжений Текст. / С.Е. Гуревич // Физико-химическая механика материалов. 1970. — №4. — С. 107-109.

32. Дехтярь, Л.И. Влияние ППД на выносливость деталей из высокопрочного чугуна с концентраторами напряжений Текст. / Л.И. Дехтярь, В.К. Андрейчук, А.И. Муравьев // Вестник машиностроения. -1977.-№4.-С. 55-57.

33. Дмитриченко, С.С. Закономерности развития усталостных трещин в металлоконструкциях машин Текст. / С.С. Дмитриченко, Л.П. Шевченко, А.П. Давыдов // Вестник машиностроения. 1974. - №12. - С. 3-6.

34. Дорошенко, П.А. Технология производства судовых энергетических установок Текст. / П.А. Дорошенко, А.Г. Рохлин, В.П. Булатов [и др.]. JL: Судостроение, 1988. - 440 с.

35. Дрозд, М.С. Инженерные расчеты упрутопластической контактной деформации Текст. / М.С. Дрозд, М.М. Матлин, Ю.И. Сидякин. -М.: Машиностроение, 1986. -224 с.

36. Дрозд, М.С. Расчет распространения пластической деформации в зоне контакта тел произвольной кривизны Текст. / М.С. Дрозд, A.B. Федоров, Ю.И.Сидякин // Вестник машиностроения. 1972. - №1. - С. 54-57.

37. Зайнуллин, P.C. Безопасное развитие трещин в элементах оболочеч-ных конструкций Текст. / P.C. Зайнуллин, Е.М. Морозов. СПб.: Недра, 2005. - 167 с.

38. Золоторевский, B.C. Механические свойства металлов Текст.: учебник для вузов. / B.C. Золотаревский. 2-е изд. - М.: Металлургия, 1983.-352 с.

39. Иванова, B.C. Природа усталости металлов Текст. / B.C. Иванова, В.Ф. Терентьев. -М.: Металлургия, 1975. -455 с.

40. Искрицкий, Д.Е. Усталость металлов в конструкциях Текст. / Д.Е. Искрицкий. М.: Физматгиз, 1960. - 87 с.

41. Каминский, A.A. Деформационное упрочнение и разрушение металлов при переменных процессах нагружения Текст. / A.A. Каминский, В.И. Бастуй. Киев: Наукова думка, 1985. - 167 с.

42. Карпенко, Г.В. Влияние механической обработки на прочность и выносливость сталей Текст. / Г.В. Карпенко. Москва - Киев: Машгиз, 1959.- 186 с.

43. Клюшин, А.Р. Условия наследования технологических остаточных напряжений и деформаций при обработке поверхностным пластическим деформированием Текст. / А.Р. Клюшин // Вестник машиностроения. 1984. - №6. - С. 32-34.

44. Когаев, В.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность Текст.: справочник / В.П. Когаев, H.A. Махутов, А.П. Гусенков. -М.: Машиностроение, 1985. 223 с.

45. Колмаков, А.Г. Методы измерения твердости Текст.: справочное издание / А.Г. Колмаков, В.Ф. Терентьев, М.Б.Бакиров. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. - 128 с.

46. Коновалов, Л.В. Прогнозирование масштабного эффекта Текст. / Л.В. Коновалов, Г.В. Воронцева, О.И. Шишорина, Т.И. Васюкевич // Вестник машиностроения. 1984. - №6. - С. 7-11.

47. Костенко, П.В. Теоретическо-экспериментальный метод расчета на прочность и долговечность сложных деталей машин с трещинами Текст. : дис. канд. техн. наук / П.В. Костенко. Москва, 2000. - 175 с.

48. Кохан, Н.М. Ремонт валопроводов морских судов Текст.: Б-чка судомеханика / Н.М. Кохан, В.И. Друт. М.: Транспорт, 1980. - 240 с.

49. Кравченко, B.C. Вероятностные характеристики сопротивления усталости материала судовых торсионных валов при поверхностном упрочнении Текст. / B.C. Кравченко // Судостроение. 1990. - №10. -С. 26-30.

50. Кравчук, B.C. Исследование и расчетная оценка выносливости деталей с поверхностным упрочнением Текст. : дис. канд. техн. наук / B.C. Кравчук. Одесса, 1978. - 175 с.

51. Кудрявцев, И.В. Влияние масштабного фактора на усталость надрезанных валов Текст. / И.В. Кудрявцев, В.М. Андренко, Е.В. Рымыно-ва //Вестник машиностроения. 1975. — №1. - С. 24-26.

52. Кудрявцев, И.В. Выносливость поверхностно наклепанных валиков с надрезами Текст. / И.В. Кудрявцев, JIM. Розенман // Металловедение и термическая обработка металлов. 1961. - №3. - С.55-57.

53. Кудрявцев, И.В. Задержка развития трещин усталости в результате применения поверхностного наклепа Текст. / И.В. Кудрявцев // Вестник машиностроения. 1972. -№1. - С. 57-60.

54. Кудрявцев, И.В. Повышение прочности и долговечности машин поверхностным наклепом Текст. / И.В. Кудрявцев [и др.]. Москва, 1970. - 144 с.

55. Кудрявцев, И.В. Современное состояние и основные направления в области упрочнения деталей машин поверхностным наклепом Текст. / И.В. Кудрявцев. Москва, 1958. - 44 с.

56. Кудрявцев, И.В. Современное состояние и практическое применение ППД Текст. / И.В. Кудрявцев // Вестник машиностроения. 1972. -№1,-С. 35-37.

57. Кудрявцев, И.В. Способ повышения усталостной прочности ступенчатых валов в зоне галтелей Текст. / И.В. Кудрявцев, A.A. Попов // Вестник машиностроения. 1973. - №1. - С. 50-53.

58. Кудрявцев, И.В. Усталость крупных деталей машин Текст. / И.В. Кудрявцев [и др.]. -М.: Машиностроение, 1981. 237 с.

59. Кудрявцев, П.И. Нераспространяющиеся усталостные трещины Текст. / П.И. Кудрявцев. М.: Машиностроение, 1982. - 171 с.

60. Кузьмин, В.Р. Вероятностно-статистическая оценка параметров роста усталостной трещины Текст. / В.Р. Кузьмин // Физико-химическая механика материалов. 1985. - №4. - С. 76-79.

61. Кулемин, A.B. Экспериментальное исследование поворота трещин Текст. / A.B. Кулемин, Б.Г. Нестеренко, Г.И. Нестеренко, Ганц-Юрген Шмидт. // Проблемы машиностроения и надежности машин. -2006.-№4.-С. 90-96.

62. Лебедев, B.JI. Прогнозирование роста трещин малоцикловой усталости Текст. : дис. канд. техн. наук / В.Л. Лебедев. Москва, 1996. -121 с.

63. Мазепа, А.Г. Исследование кинетики роста трещин в условиях симметричного и пульсирующего нагружения Текст. / А.Г. Мазепа, Е.А. Гринь, Т.И. Морозова // Проблемы прочности. 1981. - №11. - С. 2327.

64. Масол, В.А. Сопротивление усталости крупных валов из углеродистой стали в связи с технологией обработки Текст. / В.А. Масол, М.Я. Белкин, В.Н. Тарасова // Проблемы прочности. 1971. - №5. -С. 101-106.

65. Матвиенко, Ю.Г. Анализ допустимых размеров трещиноподобных дефектов на основе диаграмм трещиностойкости Текст. /Ю.Г. Матвиенко // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. -№2.-С. 110-115.

66. Матвиенко, Ю.Г. Влияние двухосного нагружения на диаграммы трещиностойкости тел с трещинами и тонкими вырезами Текст. / Ю.Г. Матвиенко // Проблемы машиностроения и надежности машин. -2006.-№5. с. 37-41.

67. Махутов, H.A. Исследование напряженно-деформированного состояния резинокордной оболочки Текст. / H.A. Махутов, Б.А. Щеглов, А.П. Евдокимов // Проблемы машиностроения и надежности машин. -2007.-№1.-С. 50-56.

68. Методы и средства оценки трещиностойкости конструкционных материалов Текст. // Сборник научн. трудов / под общ. ред. В.В. Пана-сюка. Киев: Наукова Думка, 1981. - 313 с.

69. Мир-Салим-Заде, М.В. Влияние пластических деформаций на рост периодической системы трещин в стрингерных панелях Текст. / М.В. Мир-Салим-Заде // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. -№3.~ С. 49-56.

70. Мир-Салим-Заде, M.B. Зарождение дефекта типа трещины в клепанной панели Текст. / М.В. Мир-Салим-Заде // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2006. - №4. - С. 45-51.

71. Мирсалимов, В.М. Зарождение дефекта типа трещины в среде с пустотами Текст. / В.М. Мирсалимов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. - №4. - С. 46-52.

72. Митряев, К.Ф. Повышение сопротивления усталости деталей из титанового сплава поверхностной пластической деформацией Текст. / К.Ф. Митряев, Ю.А. Серяпин // Вестник машиностроения. 1984. -№4.-С. 23-25.

73. Нестеренко, Г.И. Влияние длительной эксплуатации самолетов на свойства материалов их конструкций Текст. / Г.И. Нестеренко, В.Н. Басов, Б.Г. Нестеренко, В.Г. Петрушенко // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2006. - №4. - С. 41-50.

74. Нестеренко, Г.И. Расчет скорости роста усталостных трещин Текст. / Г.И. Нестеренко. -М.: Б.И., 1992. 30 с.

75. Одинцов, Л.Г. Упрочнение и отделка деталей ППД Текст.: справочник / Л.Г. Одинцов. М.: Машиностроение, 1987. - 328с.

76. Определение характеристик сопротивлению развитию трещины (тре-щиностойкости) металлов при циклическом нагружении Текст.: методические указания // Физико-химическая механика материалов. — 1979.-№3.-С. 83-97.

77. ОСТ 26-5-99. Контроль неразрушающий. Цветной метод контроля сварных соединений, наплавленного и основного металла Текст., -Введ. 2000-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1999. 13 с.

78. ОСТ 5.4097-85. Валы судовых валопроводов. Общие технически условия Текст. Введ. 1987-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1985. -106 с.

79. ОСТ 5.9049-78. Валы гребные судовых валопроводов. Типовой технологический процесс упрочнения Текст. Введ. 1980-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 12 с.

80. ОСТ 5.9648-76. Валы судовых валопроводов. Типовые технологические процессы изготовления Текст. Введ. 1978-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1976. — 122 с.

81. Очилов, А.У. Долговечность некоторых конструкционных материалов и их упрочнение промежуточной обработкой Текст.: дис. канд. физико-матем. наук / А.У. Очилов. Худжанд, 2002. - 158 с.

82. Панасюк, В.В. Зарождение усталостных трещин у концентраторов напряжений Текст. / В.В. Панасюк, О.П. Осташ, Е.М. Костык // Физико-химическая механика материалов. 1985. -№6. - С. 3-10.

83. Панько, И.Н. Оценка трещиностойкости валов при сложном напряженном состоянии Текст. / И.Н. Панько, Р.В. Ризнычук, A.B. Капи-нос // Физико-химическая механика материалов. 1985. - №4. - С. 71-76.

84. Папшев, Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием Текст. / Д.Д. Папшев. М.: Машиностроение, 1978. —152 с.

85. Папшев, Д.Д. Эффективность поверхностного наклепа деталей из титановых сплавов Текст. / Д.Д. Папшев, Ю.Г. Голубев // Вестник машиностроения. 1972. - №4. - С. 48-51.

86. Погорецкий, Р.Г. К вопросу о влиянии длины образцов на циклическую прочность стали Текст. / Р.Г. Погорецкий, Г.В. Карпенко // Заводская лаборатория. 1965. -№12. - С. 1497-1501.

87. Поляков, В.Н. Исследование влияния пластической деформации на усталостную прочность композиционного материала Текст. : авто-реф. дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук / В.Н. Поляков. Волгоград, 1972 г.

88. Прогнозирование прочности материалов и конструктивных элементов машин большого ресурса Текст. // Доклады семинара (Киев, окт. 1976). Киев: Наукова Думка, 1977. - 263 с.

89. Проскуряков, Ю. Г. Упрочняющее-калибрующие методы обработай Текст.: справочное пособие / Ю. Г. Проскуряков. М.: Машиностроение, 1982. - 207 с.

90. Прочность, надежность и долговечность авиационных конструкций Текст. // Сборник научных трудов. Киев: Киевский ин-т инженеров гражданской авиации, 1973. 118 с.

91. Рейнберг, Е.С. О выборе основных параметров упрочняющего накатывания гребных валов Текст. / Е.С. Рейнберг // Судостроение. -1966,-№4.-С. 46-48.

92. Романив, О.Н. Кинетика и механизм роста усталостных трещин в железе Текст. / О.Н. Романив, Е.А. Шур, А.Н. Ткач, В.Н. Симинькович, Т.Н. Киселева // Физико-химическая механика материалов. 1981. -№2. - С. 57-66.

93. Серенсен, C.B. Долговечность деталей машин с учетом вероятности разрушения при нестационарном переменном нагружении Текст. / C.B. Серенсен, В.П. Когаев // Вестник машиностроения. 1966. - №1. - С.38-43.

94. Серенсен, C.B. Избранные труды Текст.: в 3-х т. // Редкол.: Г.С. Пи-саренко (отв. ред.) [и др.] / АН УССР, Ин-т пробл. прочности. Киев: Наук, думка, 1985.

95. Серенсен, C.B. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность Текст. / C.B. Серенсен [и др.]. М.: Машиностроение, 1975. -488 с.

96. Серенсен, C.B. Сопротивление усталости в связи с упрочнением и конструктивными факторами Текст. /C.B. Серенсен // В кн.: Повышение усталостной прочности деталей машин поверхностной обработкой. -М.: Машгиз, 1952. с.5-28.

97. Серенсен, C.B. Характеристики нестационарной напряженности и определение запаса прочности Текст. / C.B. Серенсен, JI.A. Козлов // Вестник машиностроения. 1964. - №6. - С. 5-10.

98. Сколотнева, Н.Ю. Повышение усталостной прочности цельнокатаных колес технологическими методами при ремонте Текст.: дис. канд. техн. наук /Н.Ю. Сколотнева. СПб, 1996.

99. Сосновский, JI.A. Статистическая механика усталостного разрушения Текст. / JI.A. Сосновский. Минск: Наука и техника, 1987. - 287 с.

100. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний Текст.: справочник / М.Н. Степнов. М.: Машиностроение, 1985. -232 с.

101. Сулима, A.M. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов Текст. / A.M. Сулима. -М.: Машиностроение, 1974. -254 с.

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

103. Тартаковский, И.Б. Прогнозирование развития усталостной трещины Текст. / И.Б. Тартаковский, В.И. Лопаткин // Вестник машиностроения. 1975. - №5. - С. 27-29.

104. Технологические остаточные напряжения Текст. / Под ред. д-ра техн. наук проф. А.В. Подзея. М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.

105. Трощенко, В.Т. К вопросу об определении вязкости разрушения по результатам испытаний на усталость при круговом изгибе Текст. / В.Т. Трощенко, В.В. Покровский, A.B. Прокопенко // Проблемы прочности. 1977. - №1. - С. 3-8.

106. Трощенко, В.Т. Развитие усталостной трещины Текст. Сообщение 1. Закономерности нестабильного развития / В.Т. Трощенко, П.В. Яс-ний, В.В. Покровский // Проблемы прочности. 1988. - №10. - С. IIIS.

107. Трощенко, В.Т. Развитие усталостной трещины Текст. Сообщение 2. Модель развития трещины / В.Т. Трощенко, П.В. Ясний, В.В. Покровский // Проблемы прочности. 1988. -№10. - С. 15-20.

108. Трощенко, В.Т. Сопротивление усталости металлов и сплавов Текст.: справочник в 2-х ч. Ч. 1. / В.Т. Трощенко // Ин-т проблем прочности АН УССР. Киев: Наукова думка, 1987. - 510 с.

109. Трощенко, В.Т. Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении Текст. / В.Т. Трощенко, A.B. Прокопенко. В.В, Покровский. / АН УССР. Киев: Наукова думка, 1987. - 251 с.

110. Трощенко, В.Т. Циклические деформации и усталость металлов Текст. В 2-х т. Т. 2. Долговечность с учетом эксплуатационных и технологических факторов / В.Т. Трощенко, JI.A. Хамаза, В.В. Покровский [и др.]. Киев: Наукова думка. - 224 с.

111. Туркебаев, Т.Э. Проблемы моделирования трещин в металлах Текст. / Т.Э. Туркебаев, Г.Т. Темиралиева, Ю.С. Пятилетов. Алма-Ата: ИЯФ, 1991.-72 с.

112. Усталость металлов Текст. Сборник статей [пер. с англ. д-ра техн. наук В.К. Житомирского] / Под ред. Г.В. Ужика. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961.

113. Финкель, В.М. Восстановление связи между берегами трещины Текст. / В.М. Финкель, Б.Б. Конкин // Проблемы прочности. — 1983. -№8. С. 28-34.

114. Финкель, В.М. Физика разрушения. Рост трещин в твердых телах Текст. /В.М. Финкель. -М.: Металлургия, 1970. -234 с.

115. Финкель, В.М. Физические основы торможения разрушения Текст. / В.М. Финкель. -М.: Металлургия, 1977. 359 с.

116. Форрест, П. Усталость металлов Текст. / П. Форрест. М.: Машиностроение, 1968. - 178 с.

117. Хворостухин, JI.A. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением Текст. / JI.A. Хворостухин, C.B. Шишкин, И.П. Ковалев, P.A. Ишмаков. М.: Машиностроение, 1988. - 144 с.

118. Циклическая трещиностойкость металлических материалов и элементов конструкций транспортных средств и сооружений Текст. ; сб. науч. трудов ВНИИЖТ. Вып. 669 / Под ред. В.Н. Данилова и H .Я. Межовой. -М.: Транспорт, 1984. 135 с.

119. Чепа, П.А. Остаточные напряжения в деталях, упрочненных различными обкатниками Текст. / П.А. Чепа, В.А. Андрияшин // Вестник машиностроения. 1973. - №2. - С. 35-37.

120. Школьник, J1.M. Методика усталостных испытаний Текст.: справочник/ JI.M. Школьник. М.: Металлургия, 1978. - 304 с.

121. Школьник, Л.М. Повышение прочности осей железнодорожного подвижного состава Текст. / Л.М. Школьник. М.: Транспорт, 1964. -224 с.

122. Школьник, Л.М. Скорость роста трещин и живучесть металла Текст. / Л.М. Школьник. М.: Металлургия, 1973. - 215 с.

123. Школьник, Л.М. Технология и приспособления для упрочнения и отделки деталей накатыванием Текст. / Л.М. Школьник, В.И. Шахов. -М.: Машиностроение, 1964. 84 с.

124. Яковлева, Т.Ю. Локальная пластическая деформация и усталость металлов Текст.: монография / Т.Ю. Яковлева. Киев: Наукова думка, 2003.-235 с.

125. Ясний, П.В. Исследование нестабильного распространения и торможения трещин при циклическом нагружении Текст. / П.В. Ясний // Проблемы прочности. -1981. -№11. С. 31-36.