автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Разработка и освоение технологий поверхностного термического упрочнения и наплавки металлических материалов лазерным излучением

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

ГАВРИЛОВ ГЕННАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ОСВОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ И НАПЛАВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Специальность 05.16.01. - Металловедение и термическая

УНИВЕРСИТЕТ

РГБ ОД

2 2 ДЕК 2ПСЗ

На правах рукописи

обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Нижний Новгород - 2000г.

Работа выполнена в Нижегородском государственном техническом университете.

I

Официальные оппоненты: лауреат государственной премии

СССР,

доктор физико-математических наук, профессор И.И. Ковш

доктор физико-математических наук, профессор В.Н. Перевезенцев

доктор технических наук, профессор Н.Г. Сандлер

Ведущая организация - ОАО 'Торьковский металлургический завод"

Защита диссертации состоится 22 декабря 2000 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 063.85.08 в Нижегородском государственном техническом университете по адресу: 603600, г.Н. Новгород, ул. Минина, 24, корп.1, ауд. 4252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета.

Автореферат разослан 21 ноября 2000г. Справки по телефону: 36-63-22

Ученый секретарь диссер совета, д.т.н., профессор

ионного

В.А Васильев

Подписано в печать 21.11.2000. Формат 60x84 Vl6. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 638.

Типография НГТУ. 603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

K64V. У Я, О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важнейшей проблемой машиностроительных отраслей промышленности является энерго- и ресурсосбережение, создание высокоэффективных технологий, обеспечивающих требуемые эксплуатационные свойства изделий на основании исполь-. зования достижений науки и техники в области новых технологических приемов поверхностной обработки, в том числе и с применением в качестве внешнего источника нагрева высококовдентрированного лазерного излучения.

Вопросам формирования структуры и свойств в металлических материалах в условиях лазерного нагрева посвящены научные труды А.Г. Григорьянца, Г.А. Абильсиитова, B.C. Коваленко, H.H. Рыкалина,

A.A. Углова, А.Н, Сафонова, А.Н. Кокоры, С.А. Астапчика, Л.И. Мир-кина, A.A. Веденова, Г.Т. Гладуш, B.C. Крапошина, В.М. Андрияхина, М.Ф. Стельмаха, Д.Н. Гуреева, Г.И. Бровер, Г. Кебнера, Г. Эберхардта,

B. Амевде, Дж. Рэди и др.

Это направление является весьма перспективным для поверхностного термического упрочнения деталей машин, технологической ос-настаи и металлообрабатывающего инструмента. При этом появляется возможность целенаправленной организации микроструктуры поверхности изделий за счет ориентированной кристаллизации, формирования определенных структурных композиций, локальной химико-термической обработки и, как следствие, получения нового повышенного комплекса физико-механических, химических и эксплуатационных свойств. При использовании лазерной наплавки или лазерного легирования изделия могут изготавливаться из дешевых широко используемых материалов, а дорогие и дефицитные компоненты расходуются только на создание упрочненного поверхностного слоя в локальных участках изделий.

Однако, в настоящее время способы обработки поверхности изделий с использованием лазерного излучения в отечественной промышленности широко не применяются в следствие недостаточной изученности общих закономерностей изменения свойств высокоуглеродистых и легированных сталей в зависимости от фазового и структурного состояния при термическом упрочнении, легировании и наплавке различных материалов в условиях высоких скоростей нагрева и охлаждения что сдерживает разработку конкретных рабочих лазерных технологий и рекомендаций прикладного характера.

Работа выполнялась в соответствии с Общероссийской

межвузовской научно-технической программой "Университеты России" (Технические университеты), раздел "Фундаментальные исследования в технических университетах", утвержденной приказом Госкомвуза РФ (Единый заказ-наряд № 84) и по Федеральной целевой программе "Интеграция", в рамках Нижегородского учебно-научного центра "Физические технологии в машиноведении".

Цель и задачи исследований. Развитие научных основ эффективных методов упрочнения поверхности металлических материалов, за счет использования непрерывного лазерного нагрева, установление общих закономерностей на основе новых экспериментальных данных о строении и свойствах материалов и разработка на этой основе лазерных технологических процессов термоупрочнения, легирования и наплавки деталей, технологической оснастки и инструмента для повышения их работоспособности и экономии материальных и энергетических ресурсов.

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

1. На основе анализа известных теоретических представлений и экспериментальных результатов определить оптимальные варианты, схемы обработки и методы исследований процессов формирования микроструктуры, происходящих в металлических материалах (конструкционных и инструментальных сталях) с различным исходным состоянием структуры при непрерывном лазерном воздействии на их поверхность.

2. Провести комплексные исследования взаимосвязи структуры и свойств сталей 45, У8А, У10А, 6ХС, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1, 13Х15Н4АМЭ с различной исходной микроструктурой в зонах лазерного воздействия, сформированных при различных вариантах, условиях и энергетических параметрах непрерывного лазерного излучения, используемого с целью достижения термического упрочнения, легирования и наплавки.

3. Развить физические модели процессов формирования структур, выхода и перераспределения диффузионно-подвижного водорода между фазами, образующимися в поверхностном слое металлических материалов при непрерывном лазерном воздействии.

4. На базе экспериментальных данных разработать математические модели физических процессов, происходящих в поверхностном слое металлических материалов при лазерном воздействии, позволяющие при прогнозировании и описании исследуемых процессов отразить реальную картину формирования структуры и свойств в обрабатываемых изделиях.

5. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработать и внедрить в производство лазерные технологии термического упрочнения, легирования и наплавки для деталей машин, технологической оснастки и инструмента.

Научная новизна диссертационной работы. Получен ряд новых научных результатов, среди которых наиболее важными можно выделить следующие и которые автор защищает:

1. Сформулированы закономерности изменения фазового и структурного состояний и характеристик физико-механических свойств в поверхностных слоях сталей 45, У8А, У10А, ХВГ, 9ХС. Х12Ф1, 13Х15Н4АМЭ при тепловой обработке с использованием в качестве источника нагрева непрерывного лазерного излучения, включающие: влияние условий и энергетических характеристик лазерного воздействия на особенности формирования гетерогенной структуры сталей, обусловленные неоднородностью распределения в ней плотности мощности движущегося лазерного излучения; влияние типа исходной структуры сталей на глубину распространения изотерм теплового поля, обеспечивающих получение лазерно-закаленного слоя; образование концентрационного расслоения твердого раствора и формирование концентрационно-неоднородных микроучастков в структуре сталей в условиях лазерного нагрева.

2. Описано поведение диффузионно-подвижного водорода в процессе фазовых превращений, происходящих в поверхностном слое при лазерном термическом цикле, включающее: влияние условий лазерной обработки на процесс диффузионного распределения водорода; снижение активности перераспределения водорода вследствие повышения количества остаточного аустенита при лазерной закалке с предварительным подогревом обрабатываемых изделий; влияние распада насыщенного водородом метастабильного остаточного аустенита на трещиностойкость лазерно-закаленных зон.

3. Установлено влияние энергетических характеристик и условий обработки на процессы формирования структуры при лазерном легировании и наплавке, включающие: влияние теплофизических характеристик легирующих или наплавляемых компонентов на особенности формирования зоны легирования с равномерным распределением легирующих компонентов и образованием структур типа твердых растворов и механических смесей вследствие конвективного массоперено-са; прохождение интенсивной перекристаллизации, измельчение структуры и уплотнения наплавленного материала при дополнительной лазерной обработке лазерно-наплавленных слоев.

4. На основе новых экспериментальных данных развиты физические модели процессов формирования структур упрочнения и легирования поверхности сталей, а также выхода и перераспределения диффузионно-подвижного водорода мевду фазами, образующимися в поверхностном слое при непрерывном лазерном воздействии.

5. Разработаны математические модели теплофизических процессов, обеспечивающих заданную глубину и форму расположения изотерм и концентрационного распределения легирующих компонентов, используемые для расчетов режимов лазерной обработки и прогнозирования свойств обработанных поверхностей материалов и изделий.

6. Научная новизна подтверждена. 5 патентами и 5 авторскими свидетельствами, полученными на конкретные решения научного и прикладного характера, выявленные и обоснованные при выполнении диссертационной работы.

Достоверность полученных результатов подтверждается обоснованностью принятых допущений, обоснованностью методов расчета и моделирования, а также успешной реализацией разработанных технологий в промышленном производстве.

; Практическая ценность и реализация работы в промышленности.

1. Установленные общие закономерности влияния параметров лазерной обработки в непрерывном режиме излучения на эффективность термического упрочнения, легирования и наплавки позволяют производить целенаправленное воздействие на процесс формирования структуры и создавать оптимальные свойства поверхностных слоев, наиболее приемлемые для различных условий эксплуатации, в том числе:

1.1. Разработаны и внедрены технологии термического упрочнения готовых деталей (валы, штоки, втулки, пальцы, шатуны, шестерни и др.), режущего инструмента (фрезы, сверла, метчики, протяжки, пилы, ножи и др.), штампов (формовочных, гибочных, вырубных, вытяжных) из сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1 в непрерывном режиме лазерной обработки (а.с. 1689396, пат. №2033437, №2033435, №2032504 и №2121004).

1.2. Установлены оптимальные технологические параметры лазерной закалки штампов из сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1 с исходной структурой, близкой к равновесной (после нормализации), позволяющие получить на контактных поверхностях матриц и пуансонов упрочненный слой, обеспечивающий необходимую прочность и износостойкость (пат. №2047447, №2033435, №2121004).

1 1.3. Разработаны и внедрены технологии лазерной порошковой наплавки инструментальными штамповыми и высокоизносостойкими материалами на никелевой основе при изготовлении режущего инструмента (дисковые пилы, ножи, массивные торцевые фрезы и др.) и восстановлении изношенных деталей (коленчатые валы, оси, шпиндели, опорные кольца и др.) (а.с. № 1530922).

1.4. Установлены оптимальные параметры, разработана и внедрена технология лазерного легирования, повышающая в 1,5-2,0 раза износостойкость поверхностного слоя изделий (ножи, качалки, оси, втулки и др.) при одновременном снижении затрат на используемые материалы.

2. Для определения необходимых параметров лазерного воздействия с целью получения оптимальной структуры и физико-механических свойств поверхности изделий при лазерном легировании разработана математическая программа, позволяющая осуществлять оперативный контроль и корректировку заданных параметров.

3. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при проведении лекционных и практических занятий по курсам: "Материаловедение", "Проектирование процессов тепловой обработки материалов", "Высокознергегические методы обработки материалов", "Научные основы выбора материалов и технологии изготовления изделий".

4. Многолетние научно-исследовательские работы, подготовка инженерных и научных кадров, реализация научных разработок, проводимые под руководством и непосредственном участии автора диссертации позволило при содействии Лазерной Ассоциации Российской Федерации на базе лазерной лаборатории Нижегородского государственного технического университета создать "Нижегородский региональный лазерный центр".

5. Полученные научные результаты послужили основой для организации на ряде предприятий и учреждений Нижегородского региона специализированных лазерных участков, оснащенных лазерными технологическими установками (ОАО "Завод "Красное Сормово", ОАО "НИИТМ "Сириус", ОАО "Горьковский металлургический завод". Нижегородский государственный технический университет). Разработанные технологии лазерного термического упрочнения, легирования и наплавки апробированы и внедрены на предприятиях различных отраслей: ОАО "Завод "Красное Сормово", ОАО "Павловский автобус", ОАО "Горьковский металлургический завод", ОАО "Выксунский металлургический завод", ОАО "Нижегородский авиастроительный завод

"Сокол" и др. Суммарный годовой экономический эффект от внедрения разработанных лазерных технологий, в которых были использованы теоретические и экспериментальные результаты данной диссертации составил более 1200 тыс. руб.

Личный вклад соискателя. Основные положения, выводы и рекомендации принадлежат автору, который выбрал научно-техническое направление, определил цель и задачи исследований. Автор также провел аналитические и экспериментальные исследования структуры и свойств материалов после различных способов обработки с использованием в качестве внешнего источника локального нагрева мощного непрерывного лазерного излучения, установил основные зависимости структуры и свойств обрабатываемых материалов, на базе которых развиты модели структурно-фазовых процессов, происходящих в материалах при различных энергетических параметрах лазерного воздействия. Кроме этого, автор разработал и внедрил лазерные технологии поверхностной обработки различных изделий на ряде предприятий, определил пути дальнейшего развития научных исследований в данном направлении. Работа, связанная с рядом исследований и решением технологических и внедренческих проблем, проведена совместно с коллективами ОАО "НИИТМ "Сириус" и кафедры "Материаловедение и технологии новых материалов" НГТУ. Участие соавторов работ отражено в совместных публикациях, представленных в автореферате, а также в постановке четырех кандидатских диссертаций (Квасов М.И., Голованов A.JL, Костромин C.B., Горшкова Т.А.), при выполнении которых автор осуществлял научное консультирование.

Апробация работы. Основные экспериментальные и научные положения диссертации доложены и обсуждены за период с 1989 по 2000 годы на 14 научно-технических конференциях и семинарах, в том числе: зональной конференции "Современные достижения в теории и технологии пластической деформации металлов, термообработки и повышения долговечности изделий", г.Н. Новгород, 1989г., Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения стойкости и надежности режущих и штамповых инструментов", г. Николаев, 1990г., межреспубликанском семинаре "Новые разработки и опыт внедрения лазерной техники и технологии", г. Ужгород, 1990г., семинаре "Пути повышения стойкости штампов и формообразующего инструмента", г. Москва, 1992г., региональной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии - основа качества и производительности обработки изделий", г.Н. Новгород, 1995г., международной научно-технической конференции "Материаловедение в машиностроении",

г.Н. Новгород - Мюнхен, 1996г., региональной научно-технической конференции "Проблемы машиноведения", г.Н. Новгород, 1997г.; научно-технической конференции "Лазерная технология и средства ее реализации", г. С.-Петербург, 1997г., научно-технической конференции "Управление строением отливок и слитков", г.Н. Новгород, 1998г., научно-технической конференции "Материаловедение и высокотемпературные технологии", г.Н. Новгород, 1999г., научно-практической конференции "Ядерные технологии для неядерного рынка", г.Н. Новгород, 1999г., научно-технической конференции "Материаловедение и высокотемпературные технологии", г.Н. Новгород, 2000г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано научные работы, в том числе 5 авторских свидетельств и 5 патентов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и приложения; содержит 159 страниц машинописного текста, 121 рисунок, 19 таблиц и библиографический список, включающий 320 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, приведена общая характеристика работы и основные результаты ее решения с указанием научной новизны и практической ценности.

В первой главе диссертации выполнен обзор и критический анализ литературных данных о современном уровне теоретических и практических разработок в области поверхностного термического упрочнения, легирования и наплавки при использовании в качестве источника нагрева непрерывного лазерного излучения.

В основном, лазерная обработка является дополнительной технологической операцией, выполняемой после объемной термической обработки изделия. Однако, представляет научный и практический интерес и исследования закономерностей формирования структуры и изменения свойств упрочненных слоев, получаемых при воздействии лазерного излучения на стали с исходными структурами, близкими к равновесным (после нормализации).

Несмотря на очевидные преимущества процессов лазерного легирования и лазерной наплавки, состоящее в возможности создания модифицированных слоев на тонкостенных изделиях сложной формы, проведения локальной обработки труднодоступных мест с минимальным нагревом обрабатываемых деталей и т.д., широкое использование данных технологий сдерживается недостаточной изученностью процессов, происходящих в зоне обработки и влиянию на них последую-

щего дополнительного лазерного воздействия.

Анализ современных исследований показывает, что проблема эффективного использования лазерных технологий для обработки поверхности конструкционных и инструментальных сталей далеко не полностью решена как в теоретическом, так и в практическом отношении. Поэтому на основе системного подхода к установлению взаимосвязи между состоянием материала, фазовыми превращениями, формированием микроструктуры при лазерном термическом упрочнении необходимо всесторонне рассмотреть и уточнить принципы формирования свойств обрабатываемых поверхностей, дополнить и развить физические и математические модели формирования структур, выхода и перераспределения диффузионно-подвижного водорода, являющегося одним из факторов, стимулирующих возможное образование поверхностных микротрещин в лазерно-закаленных зонах, а также расширить представления о роли конвективного массопереноса в формировании структур лазерно-легированных и лазерно-наплавленных поверхностных слоев.

Существующие направления исследований процессов формирования структуры сталей при воздействии на их поверхность непрерывным лазерным излучением, приводящих к локальному упрочнению, легированию или наплавке, не являются обособленными, а должны дополнять друг друга. Совместное их рассмотрение позволяет получить наиболее достоверную картину формирования структуры и свойств обрабатываемой поверхности конструкционных и инструментальных сталей и всей детали в целом. Недостаточность сведений, а также иногда и их противоречивость по данным вопросам создает значительные затруднения в освоении и широком промышленном использовании технологий поверхностной обработки металлических изделий (термическое упрочнение, легирование, наплавка), в которых в качестве теплового источника используется непрерывное лазерное излучение.

На основании вышеизложенного и определена цель работы, а также сформулированы задачи, решение которых необходимо для достижения поставленной цели.

Во второй главе дается обоснование выбора материалов и методов проведения исследований.

Для исследований были выбраны широко используемые в промышленности стали 45, У8А, У10А, 6ХС, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1, 13Х15Н4АМЭ.

При проведении исследований по изучению процессов формирования микроструктуры и фазовых превращений при высоких скоростях локального нагрева и охлаждения поверхностных слоев сталей и спла-

bob использовалось непрерывное лазерное излучение С02-лазеров (технологические установки "ЛАТУС-31", "КОМЕТА-2", "JIAHTAH-3", ЛН-2,5НМ-И1). При этом используемый интервал изменения мощности излучения составлял 500-1500 Вт, скорости перемещения - 4-20 мм/с, диаметр сфокусированного лазерного пятна на обрабатываемой поверхности 1,5-5,0 мм.

Исследования микроструктуры, идентификацию фазового состава после различных видов термического упрочнения, легирования и наплавки с применением лазерного нагрева проведены различными методами: металлофафическим (МИМ-7, Neophot-21"), электронно-микроскопическим (УЭМВ-100К, РЭМ-200), рентгеноструктурным (ДРОН-З.О, АДП-М6000), магнитометрическим (МАГ-74Б), лазерным микроспектральным (LMA-10), микрорентгеноспектральным (Сашеса, SEMO). Проводилось измерение твердости (Роквелл), микротвердости (ПМТ-3), определение плотности (гидростатическое взвешивание), скорости релаксации, износостойкости (СМТ-1, СМЦ-2). Содержание диффузионно-подвижного водорода в зоне лазерного воздействия определялось методом газовой хроматографии (АВМ-65).

В качестве легирующих материалов при проведении исследований процессов лазерного легирования поверхности сталей использовались порошки хрома, никеля, вольфрама, молибдена, борида вольфрама, бора. При лазерной порошковой наплавке использовались порошки самофлюсующихся хромо-никелевых сплавов ПГ-СР2 и ПГ-СР4 и порошки инструментальных сплавов ПР-10Р6М5 и ПР-17Х5ВЗМФ5С.

Для математического и программного обеспечения при исследовании, испытаниях и обработке результатов использовались ПЭВМ.

При исследовании и испытаниях использовались стандартные методики, современные приборы и установки, прошедшие метрологическое обеспечение.

В третьей главе рассмотрены и обсуждены с позиции современных научных положений результаты исследований процессов формирования микроструктуры и свойств поверхностных слоев сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1, 13X15H4AM3 при обработке их непрерывным лазерным излучением.

В результате исследований установлено, что при взаимодействии лазерного излучения с исследованными сталями происходят фазовые превращения, формирующие многослойную гетерогенную структуру. Глубина и величина микротвердости поперечного сечения поверхностного слоя, в котором прошли закалочные процессы, определяется химическим составом стали, режимами предварительной объемной тер-

мической обработки и лазерной упрочняющей обработки и зависят от вида исходной структуры. При этом абсолютные значения микротвердости упрочненного слоя образцов с разной исходной структурой достаточно близки и характеризуют только максимально достигаемый уровень микротвердости при лазерной обработке данной марки стали. Максимальная микротвердость лазерных слоев, полученная на образцах стали 45 после нормализации составляет 6200 МПа. У сталей же У8А, У ЮЛ, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1 с исходной нормализованной структурой максимальные значения микротвердости составляют 7500-9600МПа.

Установлено, что лазерное упрочнение сталей с исходной структурой, полученной в результате закалки и низкого отпуска приводит к образованию более глубокого упрочненного слоя, чем на предварительно нормализованных образцах. Так, для стали 45 при обработке с плотностью мощности лазерного излучения "^6,0 кВт/см2 различие в глубине упрочненного слоя для указанных видов исходных микроструктур составляет ОД 1 мм, при той же плотности мощности для стали У8А оно составляет 0,17 мм, а для стали У10А - 0,20 мм, т. е. для стали У10А указанный прирост глубины упрочненного слоя составляет ~30%. Рис. 1. Это связано с тем, что для прохождения фазовых превращений в сталях с исходной неравновесной структурой требуется значительно меньше тепловой энергии по сравнению с теми же сталями, но имеющими структуры близкие к равновесным. Тепловая энергия, возникающая в поверхностном слое металла вследствие поглощения лазерного излучения, расходуется не только на распространение теплового поля в глубь металла, но и на прохождение диффузионных процессов, необходимых для аустенитизации структуры. Поэтому, с повышением дисперсности исходной микроструктуры толщина упрочненного слоя возрастает.

Представленные в диссертации данные позволяют для исследованных сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1 определять необходимые энергетические параметры лазерного воздействия для получения упрочненного слоя заданной глубины при \У=3,0-7,5 кВт/см2 и характера распределения микротвердости но глубине полученного слоя. Происходящие в сталях при лазерном термическом цикле фазовые превращения и диффузионные процессы приводят к формированию в поверхностном слое обработанного материала многослойной микроструктуры, отличающейся от традиционных видов микроструктур, формируемых при обычных термических циклах, используемых при объемном термическом упрочнении.

упрочненный слой, мм

Рис. I. Влияние плотности мощности лазерного излучения на величину упрочненного слоя стали У10А и распределение в нем микротвердости:

ПТО: hi-нормализация; HV, МПа: 1,2-пооте нормализации;

Ьг- захалка+низк. ота. 3,4-после захалки+низк. отп.

W: хВт/см2

Таблица I.

Концентрационное расслоение в сталях при лазерной обработке

Анализируемая зона Содержание элементов в стали,"/» Лазерная обработка

13X15H4AM3 07Х16Н6 Скорость обработки, им/с Время нагрева, с Скорость пагрева, "С/с 10'

Сг Ni Мо Сг Ni

граянца 28Д0 3,18 3,82 29,65 528 8,0 0,375 32

зерно 12,44 4,82 2,17 1420 6,84 8,0 0,375 32

граница 20,60 3,98 3,04 2130 5,82 20,0 0,150 8,0

зерно 1422 4,32 2Д8 15,12 626 20,0 0,150 8,0

содерж. элементов в стали 1530 4 25 2,50 16,40 6,10 Мощность излучения Р=200Вт Диаметр лаз. пятна <1=3,0 мм Плотность мощности W=ll,4 кВт/сыг

Процесс перестройки решеток (а-»у), в изотермических условиях или при медленном нагреве, сопровождается концентрационным перераспределением углерода и контролируется в объеме перлитного зерна диффузией углерода от границы "аустенит-цементит" к границе "аустенит-феррит". При лазерной же обработке (согласно современным представлениям) распространяющаяся в поверхностном слое тепловая энергия значительно превосходит величину энергии, необходимую для полиморфного (а-»у)-превращения, а само (а—>у)-превращение происходит с некоторой определенной скоростью. Поэтому с увеличением скорости нагрева завершение превращения перлита в аустенит, растворение цементита в аустените и гомогенизации аустенита сдвигается в область более высоких температур, а градиент концентрации по углероду в объеме аустенитных зерен должен при этом увеличиваться вследствие недостатка времени из-за высокой скорости лазерной обработки (например, время лазерного воздействия при У=12мм/с и диаметре сфокусированного лазерного пятна 3,0 мм составляет 0,25с).

Результаты исследований, согласующиеся и развивающие приведенные представления о том, что при лазерной обработке сталей происходит образование гетерогенных структурных композиций и концентрационное перераспределение элементов, получены и при анализе процессов формирования структуры при лазерной обработке сталей переходного аустенитно-мартенситного класса 13Х15Н4АШ и 07Х16Н6, взятых для исследования в качестве модельных сплавов.

В поверхностном слое (0,5-0,8 мм) этих сталей, имевших после предварительной термической обработки (закалка от 1070°С) аусте-нитно-мартенситную структуру, при лазерной обработке образуется также многослойная зона, которая включает в себя участки с оплавлением, участки с полной аустенигазацией, а также глубже расположенную зону (>0,8мм), в которой прогрев достигал температур, соответствующих температурному интервалу неустойчивого состояния аустенита в сталях данного класса (700-900°С). Анализируя химический состав по объему зерен в сталях 1ЭХ15Н4АМЗ и 07X16Н6 после лазерной обработки на лазерном микроанализаторе ЬМА-10 (диаметр пятна - место взятия пробы составлял 20 мкм) было установлено, что в зонах прогрева сталей до температур указанного интервала в них развиваются диффузионные процессы, приводящие к перераспределению легирующих элементов, концентрационному расслоению твердых растворов, образованию и обособлению карбидных фаз на границах зерен и субзерен.(Табл. 1, рис. 2),

Полученные результаты показывают, что карбидообразующие

Рис.2Анализ перераспределения легирующих элементов по объему зерен в стали 1ЭХ15Н4АМЗ лазерным микроанализатором ЬМА -10. Увеличение х 200

Рис.З.Выделение карбидов у границ зерен в стали 13Х15Н4АШ Увеличение: а- х 6000; б- х14000.

элементы - хром, молибден предпочтительно концентрируются в приграничной области (проявляют горофильиые свойства), чем и стимулируют образование и обособление в приграничных областях бывших аустенитных зерен повышенного количества карбидов. Рис. 3. Относительное повышение содержания у-стабилизирующего элемента - никеля в центральных объемах зерен приводит к повышению мартенситной точки Мя и, следовательно, к стабилизации аустенита во внутренних областях зерен. Такая картина формирования мартенситно-аустенитной структуры в стали 1ЭХ15Н4АМЗ при лазерной обработке подтверждается анализом микроструктуры и результатами электронно-микроскопических исследований. Показано, что колонии мартенсит-ных кристаллов, расположенных непосредственно вблизи бывших границ зерен аустенита и ориентированных вдоль них имеют пластинчатую (игольчатую) форму, а по мере удаления от границ зерен мартенсит приобретает реечное (пакетное) строение с ориентировкой под различными углами к бывшим границам аустенитных зерен. Изменение типа строения мартенситных кристаллов обычно наблюдается на некотором расстоянии от границ и обусловлено изменением концентрационного градиента легирующих элементов и несвязанного в карбиды углерода в объеме зерен стали.

При электронно-микроскопическом исследовании структуры упрочненной при лазерной обработке зоны стали ХВГ также выявлено наличие мартенситных кристаллов различного типа, но доля реечного строения мартенсита несколько преобладает. Это подтверждает, что и в данном случае также происходит концентрационное расслоение матричного твердого раствора по легирующим элементам и углероду. А интенсивность его зависит от абсолютного количества содержащихся горофильных элементов, углерода и вида исходной микроструктуры, сформированной в сталях перед лазерной обработкой. :

Так как при высокой скорости лазерного нагрева растворение цементита в аустените идет медленнее полиморфного (а -> у) превращения, цементит перлита у доэвтектоидных сталей может оставаться частично нерастворенным в объеме бывшего перлитного зерна. В то же время, избыточный феррит, измельчаясь при лазерном нагреве (рис.4.), обособленно превращается в аустеннт и этим самым создаются условия для образования еще более выраженной концентрационной неоднородности по углероду аустенитной структуры сталей к моменту окончания лазерного нагрева. Образование же локальных микроучастков с повышенным содержанием углерода может приводить к стабилизации аустенита в этих микрообъемах, а также и к формированию

микроучастков со структурой ледебуритного типа по местам бывшего расположения колоний цементитных пластин перлита. При этом твердость лазерно-упрочненного слоя сохраняется на высоком .уровне. ,

При лазерном нагреве заэвтектоидных сталей превращение феррита, входящего в состав перлита, также происходит значительно интенсивнее, чем растворение цементита. А так как в микроструктуре этих сталей имеется избыточный цементит, то гомогенизация аустени-та происходит еще в меньшей степени даже при нагреве до весьма высоких температур (почти до оплавления обрабатываемой поверхности). Поэтому возможность образования локальных микроучастков с повышенным содержанием углерода и участков с последующим формированием в них структур ледебуритного типа в данном случае увеличивается. Рис.5. Тем более аустенит неоднороден при лазерной обработке легированных сталей. Даже при обработке с оплавлением поверхности в ней возможно присутствие нерастворившихся карбидов (рис.6). Вследствие этого, при весьма быстром охлаждении, которое происходит после окончания лазерного воздействия на обработанную зону, а также из-за наличия большого числа центров кристаллизации, которыми являются нерастворившиеся карбиды и флуктуации концентрации углерода, в зоне лазерной обработки образуется мелкоигольчатый мартенсит, повышенное количество остаточного аустенита и почти всегда выявляется наличие высокодисперсных карбидных частиц. Понижение твердости в переходной зоне, при лазерной обработке сталей с исходной неравновесной микроструктурой (после предварительной закалки), происходит вследствие прогрева этой зоны до температур отпуска исходной мартенситной структуры или неполной закалки при охлаждении от межкритических температур.

Установлено, у сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ и Х12Ф1 с исходной нормализованной структурой и последующей лазерной обработкой достигаемый максимум контактного давления зависит от толщины упрочненного слоя. Под действием локальной механической нагрузки, создаваемой внедрением сферического индентора, в лазерном слое зарождаются трещины, которые затем распространяются от поверхности через упрочненный слой. Электронно-микроскопическим анализом поверхностей изломов по трещинам в лазерном слое сталей У8А и ХВГ установлено, что по мере приближения к центральным зонам лазерного слоя в изломе все более проявляются признаки, свидетельствующие о повышении вязкости материала.

По величине максимального удельного усилия, приводящего к разрушению лазерно-улрочненного слоя, определяется условная проч-

Рис.4. Измельчение зерна при лазерном нагреве стали 45. Плотность мощности кВт/ем": а - 10,6: б - 12,8 Время лазерного воздействия т, с: а, б - 0,15 Шлиф - по лазерно-обрабоганной поверхности образца.

Рис.5. Мнкростр\ктура стали ХВГ поело лазерной обработки. Плотность мощности \\', кВт/см2: а - 11,4: б - 13,6. Время лазерного воздействия т. с: а. О - 0,15 Шлиф - ни лазерпо-обработаппоП поверхности обрата.

Рис.6. Остатки нерастпоришиихся карбидов к оплавленной зоне стали Х12Ф2. 18

ность его при контактном нагружении с учетом толщины слоя и твердости основного металла.

Определенное влияние на возможность образования трещин в закаленных сталях оказывает способность водорода к диффузии в зоны концентрации напряжений, в частности, на межфазные границы.

При анализе микроструктуры установлено, что трещины зарождаются в мартенситной зоне лазерно-упрочненного слоя и далее распространяются к поверхности металла. Выдержка стали в вакуумной печи при 300°С в течение 2-х часов., или предварительный подогрев стали при лазерной обработке до температуры 90±5°С повышают стойкость сталей к образованию холодных трещин в зоне лазерного воздействия.

Повышение содержания остаточного аустенита, равномерно распределенного в виде высокодисперсных включений в лазерно-упрочненном поверхностном слое сгали, измельчает мартенситные пакеты и является барьером на пути распространения зарождающихся микротрещин. При исследовании установлено, что трещиностойкость наводороженной зоны лазерной закалки минимальна при содержании в ней остаточного аустенита в количестве 3-5% и повышается либо при его отсутствии в структуре закаленной стали, либо при его содержании свыше 10%. Табл. 2.

При исследовании износостойкости сталей 45 и У8А установлено, что сформированный при лазерной обработке поверхностный упрочненный слой имеет повышенную износостойкость по сравнению с объемнозакаленными образцами. Это обусловлено повышенной твердостью слоя и содержанием в нем высокодисперсного остаточного аустенита, что обеспечивает способность контактного слоя медленнее накапливать структурные дефекты на границах зерен.

В четвертой главе рассмотрены вопросы, касающиеся особенностей процессов формирования структуры и свойств сталей при лазерном легировании и лазерной наплавке в непрерывном режиме лазерного излучения.

При исследовании установлено, что глубина зоны легирования зависит не только от энергетических параметров лазерного излучения, но и от теплофизических свойств легирующих элементов и толщины слоя шликерного покрытия, содержащего легирующие элементы, нанесенного на поверхность перед лазерной обработкой. При исследовании установлено, что при нанесении слоя легирующей обмазки более оптимального, вся тепловая энергия лазерного излучения может локализоваться только в самой обмазке. При этом оплавление поверхностного

слоя материала не произойдет, т.е. вместо лазерного легирования будет происходить процесс лазерной наплавки. Например, для легирования стали 45 вольфрамом максимальная величина слоя, наносимой обмазки, должна составлять 0,40-0,45 мм при обработке с плотностью мощности лазерного излучения \У=18 кВт/см2 или 0,70-0,75 мм при обработке с плотностью мощности \У=24 кВт/см2. Табл. 3.

При исследовании отмечено, что после нарушения сплошности нанесенного слоя легирующих элементов происходит поглощение их расплавленной поверхностью металла и в самой зоне легирования начинают развиваться химические процессы, приводящие к образованию соединений типа МоС, Ре3Мо2, РегШ, ¥е3Щ, WC, СГ7С3, Сг203 и др., идущих с выделением тепла.

Таким образом, при исследовании образцов сталей 45, У8А после лазерного легирования Мо, Сг, установлено, что в зоне лазерного легирования образуются твердые растворы, а также различные химические соединения легирующих элементов с металлом основы, наблюдается повышение микротвердости по сравнению с исходным металлом, строение и свойства зоны лазерного легирования зависят от свойств материала основы и наносимой обмазки, формируется также и различная по величине зона закалки, расположенная глубже зоны легирования. Рис. 7. При анализе микроструктуры в зоне легирования установлено, что массоперенос легирующих компонентов реализуется в основном за счет конвективного движения расплава, обусловленного зависимостью поверхностного натяжения расплава от температуры и неоднородности нагрева свободной поверхности зоны легирования. Вследствие этого, на начальных этапах массопереноса примесь перераспределяется в приповерхностном слое, образуя каплеобразную форму зоны легирования. Образование такой формы связано с тем, что распределение энергии и температуры в начальный момент обработки имеет максимум на поверхности в центре фокального пятна сфокусированного лазерного излучения. Перегретый металл в центре ванны силами поверхностного натяжения перемещается к краям зоны легирования. В центре фокального пятна, где происходит максимальный нагрев, вследствие ухода расплавленного металла обнажается менее прогретый нижележащий слой, вследствие чего образуется вихревая кольцевая зона с повышенной температурой. В силу вихревого движения расплава, зона легирования принимает характерную спиралеобразную форму, в которой чередуются области, обогащенные и обедненные легирующим компонентом. Слоистая структура хорошо сохраняется на краях легированной дорожки (рис.8).

Таблица 2.

Влияние содержания водорода и остаточного аустенита на трещинообразова-ние при лазерной закалке.

Сталь Вид Содерж. Содар. »одо- Кол-ю тре- Миротмрд.

обработки* аусг«нкт», % родд,%х104 щав, ШТ.Я НУ. МП»

18Х2Б4МА 1 4 123 1 5700

2 8 10,9 0 4900

45 « следы Ы 2 7900

2 <1 7.4 0 7(00

УЗА 1 3 16Д 8 9200

2 10 15,8 2 8300

УЗА о 1 э 2,8 1 9200

препарат. 2 10 2.9 0 8800

мхуумяр.

Примечания: * - 1-лазерная закалка; 2-лазерная закалка с предварительным

подогревом образцов до 90±5 °С;

** - на базе 40 дорожек общей длиной 6000 мм.

Таблица 3.

Зависимость глубины зоны легирования от толщины легирующей обмазки и параметров лазерной обработки.

Толшимш Глубина пспфомнноЯ зоны- стали 45 при легироааяни компонентами. ым

обмазки, им N1 Сг • Мо N1 Сг Мо V

18,0 кБг/сы3, V- 6,0 им/г Ч/ г 24,0 кВг/сы1, V =6,0 км/с

ОД 0,79 0,78 0,72 0,61 106 1,03 0,95 0,86

03 0.7« 0,7« ОМ 032 1,05 0.96 0.88 0,78

0,4 0,75 0,67 0,42 0,13 1,01 0,89 0,80 0,66

0,5 0,68 03<5 0,21 — 0« 0,84 0,62 032

0,6 0,55 0,42 0.05 — 0,82 0,74 0,48 032

ОЛ 039 0.22 — 0.71 0.61 ол 0,10

0,8 0.18 — ■ — — 0,52 0,46 0.18 «

0.» — — — _ 0.41 0,30 0.05

1,0 — — — — 0.22 0,05 — —

1.1 — — — — 0.05 — —

1,2 — — — - — — - —

— - плавление легирующей обмазки без образования зоны легирования на поверхности стали 45.

ЙПШ \ Йг

т >

\ *

V л» к

\ / у \

/ А \

зло

О,« 0,6 О,В 1.0 1,1 1,4 Ь

глубина, мм

Рис.7. Микротвердость в зоне легирования стали 45. Толщина легирующей обмазки 0,3 мм.

Рис. 8. Микроструктура лазерно-легированного слоя при конвективном перемешивании.

Влияние лазерного легирования на относительную износостойкость было оценено при испытании на истирание легированными образцами из стали 45 более мягкого контртела. При испытании установлено, что износостойкость легированной поверхности повышается с увеличением ее твердости. При этом наблюдается соответствие износостойкости исследованных легирующих элементов друг относите.гьно друга. Рис.9.

Таким образом, при исследовании установлено, что однородность распределения легирующего элемента в зоне легирования зависит не только энергетических параметров лазерного воздействия, но и от теплофизических характеристик материала основы и легирующих элементов. Достаточно равномерное распределение легирующих элементов по глубине зоны легирования обеспечивается процессом конвективного массопереноса.

Анализируя строение зоны лазерно-порошковой наплавки, можно отметить, что в зависимости от энергетических параметров лазерного излучения возможно осуществление процесса формирования биметаллического соединения с различной степенью прогрева металла основы, в том числе и до его расплавления в зоне наплавки.

Проведенный фазовый и рентгеноструктурный анализы показывают, что основой наплавленных слоев инструментальных сталей является Реа-твердый раствор с включениями сложных карбидов хрома и карбидов типа МеС, Ме6С. Наплавленные слои самофлюсующихся сплавов в основном состоят из №?-твердого раствора и борида >ИзВ. Наличие Реа-твердого раствора обнаружено в слоях, близких к переходным зонам. Табл. 4. Распределение элементов и образующихся фаз в наплавленных слоях имеет равномерный характер, а в переходной зоне их концентрация резко снижается, что свидетельствует о незначительном перемешивании наплавленного материала и материала основы.(р ис. 10).

Анализ микроструктуры образцов показывает, что в процессе наплавки формируется наплавленный слой, имеющий либо дендритную структуру, либо разнозернистую структуру по всему сечению наплавки. Как и при лазерном легировании, это связано с различными условиями охлаждения и теплоотвода, а именно, с различной степенью переохлаждения расплавленного металла в верхних частях наплавленного слоя по сравнению с внутренними. В центральной и нижней частях наплавленного слоя столбчатые дендриты имеют четкую пространственную ориентировку в направлении противоположном наибольше-

1,6

1,4

1.2

1,0

М*.' етаЛ '¿к/

48* •а

в

'ъня

МП/ т. . / < >Сг

XV

им 041/ у ост. к / ! Г хм< '•О

2000 4000 6000 8000 10000 12000 ну

Микротвердость, МПа

, Рис. д. ' Зависимость коэффициента износостойкости от микротвердости при легировании стали 45:

1 - относительно нормализованной стали 45;

2 - относительно стали 45 после закалки и отпуска 200С.

Таблица 4.

Фазовый состав по глубине наплавленного слоя

Марка Основа Поверхность Середина У зовы сплавления

ПР-ШР6М5 Ре» -тв. раствор Гег-ост.,Сг7Сз,^ГС, МоС. Мо$С Ре,-ост., СпСз, У/СМС, МоС, Мо«С, следы УС, У<С СпСз. WC,W6C, МоС, МобС, следы Ре,, РеСг, УС, СгиСб

' ПР-17Х5ВШФ5С Ре» -тв. раствор Ре,-осгт., .СпСэ, УС, УеС Тсг-о(я., СпСз, СггзС«.У/С, W6C.VC.V6C, следы 31С, РеЗЮ СпСэ,С«зС«^С,У/{С, УС, У«С, РеСг, следы 310, РсЯС, Тс&иС

ПГ-СР2 -тв. раствор следы МзВ.РезВ, следы Реи(С9В)б, РеСг Рва-тв. р., №зВ, РегВ, следы Реи(С}В){, РеСг, СгаСб

ПГ-СР4 №г -тв. раствор №зВ, РегВ, следы Ге2з(С9В)б №зВ,РсгВ, следы Гев(С9В)£, РеСг Рех-тв.р.,№зВ. РегВ, следы РеСг, СггзС«,, Ре2з(С9В)в

зона сплавления

1/1»

£

15

1

10» V V (ЙШ

Пп" (3

д

01 ш ыМ /

0* V / \ ---- — —

V М\ ш щщ •

0,2

0.4

0,6 0,8

1,0

1,2 1,4 ь

глубина, мм

Рис. 10. Распределение Ре, Сг и по глубине слоя, наплавленного порошком ПГ-СР2.

НУ 10000 9000 | 8000 а 7000

I

| 6000 | 6000 ¡4000 3000

воха сплавления

г

>1

±/

у

\

V

...... 1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2 1,4 11

глубина, мм

наплавленный порошок: основа: сталь 45

1 - ПР-10Р6М5,2 ■ ПР-17Х5ВЗМФ5С, 3 - ПГ-СР2,4 - ПГ-СР4

Рис.12. Микрохвердость в зоне наплавки и лазерной обработки по оптимальному уежиму. 25

8

4

му теплоотводу, т.е. они растут в сторону, противоположную от основного металла. Рис.11.

. Измерение микротвердости по глубине наплавленных слоев и переходных зон при наплавке порошками ПР-10Р6М5, ПР-17Х5ВЗМФ5С, ПР-СР2, ПГ-СР4 показывает, что уровень микротвердости по глубине наплавленного слоя в основном постоянный. В переходной же зоне наблюдается резкое снижение микротвердости, что показывает на малую степень перемешивания наплавляемого и основного металлов.

При исследовании микроструктуры и микротвердости образцов после лазерной порошковой наплавки и дополнительной лазерной обработки по режимам с плотностью мощности, близкой к режимам лазерной наплавки 17,0-19,0 кВт/см2, что составляет 0,85-0,90 от плотности мощности, используемой при наплавке) установлено, что микроструктура наплавленных слоев во всех исследуемых случаях становится более мелкозернистой, а у. инструментальных сталей выявляются элементы структуры мартенситного типа. Значения микротвердости по высоте наплавленного слоя после дополнительной лазерной термической обработки повышаются в среднем на 300-500 МПа и имеют стабильный характер. Рис. 12. При этом в отличие от объемной термической обработки, лазерная обработка более технологична (используется то же оборудование и оснастка) и сохраняет все преимущества лазерной наплавки.

Полученные в ходе экспериментов релаксационные кривые, позволяющие оценить работоспособность материала показывает, что средняя скорость релаксации в области собственно микропластической деформации для образцов с дополнительной лазерной обработкой выше, чем без нее. Следовательно, дополнительная лазерная обработка наплавленных слоев, повышая релаксационную способность материала, благоприятно влияет на работоспособность биметаллических соединений.

Проводилось сравнение плотности наплавленного металла без дополнительной лазерной обработки и после нее. При этом установлено, что плотность наплавленного слоя увеличивается за счет изменения микроструктуры после дополнительной лазерной обработки, что приводит к снижению дефектности наплавленного металла.

Проведение дополнительной лазерной обработки образцов с многослойной наплавкой также приводит к выравниванию уровня микротвердости для каждого исследуемого материала по всему продольному сечению поверхностного слоя.

2 3 4 хЮОО

РисД Микроструктура лазерно - наплавленного слоя;порошок ПГ - СР2:

1- зона сплавления;

2- нижняя часть наплавленного слоя;

3- средняя часть наплавленного слоя;

4- верхняя часть наплавленного слоя.

В пятой главе математическая и физическая модели зонального (в масштабе зоны лазерного воздействия), а также межфазного (в пределах действительного зерна) перераспределения диффузионно-подвижного водорода между а- и у-фазами в процессе превращения переохлажденного аустенита построены исходя из баланса массы водорода в единичном объеме твердой двухфазной зоны. Вследствие высокой подвижности водорода диффузионное перераспределение его между а- и у-фазами в процессе охлаждения стали не прекращается даже при температурах, соответствующих достижению нижнего бейнита. Продолжается насыщение у-фазы водородом, причем наибольшая его концентрация достигается на границе (у-»а)-превращения. Следовательно, зарождение микротрещин происходит в бейнитной области на стадии диффузионного распада пересыщенного водородом аустенита, когда имеется фронт (у—>а)-превращения, на котором происходит перераспределение водорода между фазами, и скорость распада обеспечивает диффузионный подвод атомов водорода к активным плоскостям скольжения.

Развитие микротрещин возможно лишь после истечения некоторого инкубационного периода, необходимого для частичной релаксации микронапряжений второго рода и освобождения водорода из энергетических ловушек (зон объемного растяжения).

Таким образом, согласно предлагаемой модели, избыточная (относительно предела растворимости) концентрация, водорода на границе а- и у-фаз может сформироваться в результате как диффузионного, так и бездиффузионного (у-»а)-превращения. При этом фазовая перекристаллизация по бейнитному или мартенситному механизму сопровождается скачкообразным ростом концентрации водорода на границах а- и у-фаз.

В результате выполненных расчетов установлено, что в процессе диффузионного распада переохлажденного аустенита степень насыщения водородом у-фазы. увеличивается с уменьшением ее количества. При содержании остаточного аустенита 10-15% его влияние на длительность инкубационного периода, растворимость и подвижность водорода в лазерно-закаленной зоне незначительно, так как, чем больше содержание остаточного аустенита в закаленной стали, тем меньше концентрация водорода на его границах При снижении же количества остаточного аустенита в зоне лазерного воздействия до 3-5% возможно повышение вероятности образования холодных трещин в этой зоне, что может быть связано с насыщением водородом малого количества у-

фазы сверх предела растворимости.

Для разработки математической модели процесса лазерного легирования проводилось решение тепловых задач, включающих расчет распределения температуры внутри образца в зависимости от энергетических параметров, масштабных координат и времени лазерного воздействия, а также условий, создающих возможность плавления легирующих элементов и поверхности основного материала. При расчете тепловых полей учитывались теплофизические характеристики легирующих материалов, материала основы, а также толщины наносимого слоя обмазки. При разработке математической модели выделены доминирующие при массопереносе факторы, к которым относятся конвекция и диффузия.

: Разработанная программа позволяет производить предварительные расчеты распределения температуры внутри изделия в зависимости от координат перемещения сфокусированного Лазерного излучения и времени воздействия, определить оптимальные параметры лазерной обработки и получить профиль распределения легирующего элемента по глубине зоны легирования.

В шестой главе приведены примеры технологических процессов обработки поверхности различных изделий из конструкционных и инструментальных сталей тепловым воздействием лазерного излучения, осуществляемым с целью термического упрочнения, изменения химического состава поверхности, проводимом одновременно с термическим упрочнением (лазерное легирование) и технологии лазерной порошковой наплавки.

1 Даны рекомендации по составлению технологических процессов лазерной обработки изделий применительно к производственным условиям. Приведена технологическая характеристика отечественных лазерных технологических установок и рекомендации по выбору для осуществления разработанных технологий.

При этом подтверждено, что основные преимущества лазерного воздействия на изделия из металлических материалов, такие как: локальность, бездеформационность, экономичность, высокая экологическая защищенность в полной мере реализуются в разработанных технологиях, что позволяет достичь значительного экономического эффекта. Большое значение имеют также "вторичные эффекты", которые реализуются при использовании изделий и конструкций, изначально ориентированных на применение при их изготовлении лазерных технологий термического упрочнения, легирования и наплавки.

Приведены сведения, подтверждающие, что использование ла-

зерных технологий термического упрочнения, легирования и наплавки на предприятиях ОАО "Павловский автобусный завод", ОАО "Завод "Красное Сормово", ОАО "Авиастроительный завод "Сокол", ОАО "Горьковский металлургический завод", ОАО "Выксунский металлургический завод", ОАО "НИИТМ "Сириус", ОАО "Мехинструмент" и др. позволяет повысить ресурс работы изделий в 2,0-2,5 раза, сократить затраты на производство деталей и инструмента, уменьшить расход высоколегированных сталей.

Таким образом, на основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны технологии лазерного поверхностного термического упрочнения, легирования и наплавки деталей машин, технологической оснастки и инструмента различного функционального назначения, включающие выбор схем обработки рабочих частей изделий с учетом условий эксплуатации, а также оптимизацию параметров обработки в непрерывном режиме излучения для получения требуемой глубины и твердости поверхностного слоя с минимальным нарушением микрогеометрических характеристик поверхности.

Новизна решений некоторых технических и научных проблем, возникших при проведении данных работ, подтверждены авторскими свидетельствами и патентами.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате обобщения теоретических представлений и полученных экспериментальных данных сформулированы новые закономерности формирования структуры и характеристик свойств исследованных сталей 45, У8А, У10А, 6ХС, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1, 13Х15Н4АМЗ, на базе которых развиты научные положения термического упрочнения, легирования и наплавки конструкционных и инструментальных сталей с применением непрерывного лазерного излучения в качестве источника нагрева, отличающиеся от известных тем, что выявленные закономерности представляются совокупностью влияния условий и энергетических характеристик лазерного воздействия на концентрационное расслоение твердых растворов, образование в струкгурных составляющих концентрационно-неоднородных микроучастков, формирование гетерогенной структуры поверхностного слоя, включающего лазерно-закаленную зону в зависимости от глубины распространения изотерм теплового поля, создаваемого движущимся непрерывным источником лазерного нагрева и типа исходной структуры сталей.

2. Исследования взаимосвязи процесса формирования структуры

и свойств показывают, что с повышением дисперсности исходной микроструктуры сталей при лазерном воздействии происходит образование более глубокого термически упрочненного слоя, величина и микротвердость которого у всех исследуемых сталей имеет определенный уровень, зависящий от энергетических параметров лазерного излучения, что позволило установить оптимальные значения плотности мощности, при которых происходит образование максимального упрочненного слоя без оплавления поверхности.

3. Развиты физические модели процессов формирования структуры и поведения диффузионно-подвижного водорода, отличающиеся от известных тем, что в них установлено влияние условий лазерной обработки на процесс выхода и перераспределения водорода между фазами, образующимися в поверхностном слое сталей 45 и У8А при непрерывном лазерном воздействии, показано снижение активности перераспределения водорода вследствие повышения количества остаточного аустенита при лазерной закалке с предварительным подогревом обрабатываемых изделий, а также выявлено влияние распада насыщенного водородом мегастабильного остаточного аустенита на трещи-ностойкость лазерно-закаленной зоны. Установлено также, что увеличение трещиностойкости сталей при лазерной закалке с подогревом изделий обусловлено повышением количества остаточного аустенита, который, располагаясь в виде тонких прослоек, измельчает мартенсит-ные кристаллиты, становясь барьером на пути распространения зарождающихся микротрещин.

4. Проведено исследование структуры и свойств поверхностного слоя сталей 45, У8А после лазерного легирования Сг, №, Мо, \V2B5, В и лазерной наплавке порошками ПР-10Р6М5, ПР-17Х5ВЗМФ5С, ПГ-СР2, ПГ-СР4 при различных энергетических параметрах и условиях лазерного воздействия, приводящих в зависимости от теплофизических характеристик используемых материалов и возникновения в зоне расплава конвективного массопереноса, к одновременному формированию структур типа твердых растворов и механических смесей, что обеспечивает более однородное распределение легирующих элементов, равномерность и стабильность свойств по глубине зоны легирования.

5. Установлено, что дополнительная лазерная обработка наплавленных слоев по режимам, близким к режимам лазерной наплавки (^ди.сбр =0,85-0,90^калл ), приводит к перекристаллизации, измельчению микроструктуры и уплотнению материала наплавки, что повышает стабильность свойств по всему сечению наплавленного слоя. Использование дополнительной лазерной обработки после многослойной

наплавки также приводит к формированию более однородной микроструктуры наплавленного металла, а также зон сплавления слоев, что стабилизирует уровень их микротвердости.

6. Разработаны математические модели теплофизических процессов, обеспечивающих заданную глубину и форму расположения изотерм и концентрационного распределения легирующих элементов при обработке поверхности движущимся источником непрерывного лазерного излучения. Расчеты по разработанным математическим моделям используются для прогнозирования режимов поверхностной лазерной термической обработки и легирования с целью достижения максимально возможной степени упрочнения материалов и требуемого профиля концентрации легирующих элементов по зоне обработки.

7. Увеличение твердости, износостойкости, несущей способности локальных рабочих поверхностей деталей и инструмента показывают на перспективность данного метода упрочнения, так как указанные свойства и формируемые структуры обеспечивают повышение стойкости металлообрабатывающего инструмента и деталей машин в 2-4 раза. На основе полученных научных результатов разработаны технологии поверхностного упрочнения (закалка, легирование, наплавка) деталей машин, технологической оснастки и инструмента различного функционального назначения, при осуществлении которых в качестве внешнего теплового источника используется непрерывное лазерное излучение, в том числе:

- технология и устройство для дозированной подачи порошковых материалов при лазерной порошковой наплавке. A.c. 1530922;

- технология изготовления вырубных штампов с использованием лазерного термического упрочнения рабочих кромок пуансонов и матриц. A.c. 1689396;

- технология изготовления метчиков с лазерной обработкой режущих кромок. Пат. 2032504;

- технология лазерного термического упрочнения штамповой оснастки. Пат. 2033435;

- технология лазерного термического упрочнения зубьев дисковых пил. Пат. 2033437;

- технология и устройство для настройки фокусирующей системы лазерных установок для лазерной термической обработки. Пат. 2047447;

- технология лазерно-термической обработки углеродистых сталей. Пат. 2121004.

Технологии предусматривают рекомендации по выбору лазерно-

го технологического оборудования и использованию оптимальных параметров обработки в непрерывном режиме излучения для получения требуемой глубины и твердости поверхностного слоя с минимальным нарушением микрогеометрических характеристик поверхности.

8. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке инженерных и научных кадров, а также прошли производственную апробацию и внедрение на ряде предприятий различных отраслей. Внедрение лазерных технологий сопровождается передачей рекомендаций научного и технического характера, технологической документации и организацией специализированных лазерных участков на предприятиях. Экономическая эффективность от внедрения результатов работы составила более 1200 тыс. руб. в год.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 64 научных работах, в том числе:

1. Структурно-технологические особенности высокопрочной стали 13Х15Н4АМЭ/ Г.Н .Гаврилов, В.М. Григорьев, А.Г. Братухин// Авиационная промышленность. - 1968. - № 8. - С.68-71.

2. Особенности термической обработки стали 13Х15Н4АМЗ/ Г.Н. Гаврилов, Г.Б. Строганов, В.М. Григорьев, А.Г. Братухин// МиТОМ. -1972.-№7.-С. 66-67.

3. Гаврилов Г.Н., Аронов Б.И., Братухин А.Г. Ремонт и изготовление деталей из нержавеющих сталей и сплавов. - Машиностроение. -1974. - 224с.

' 4. Физико-механические свойства мартенситно-стареющей стали 06Х14Н6Д2МБТ/ Г.Н, Гаврилов, В.Н. Гурашсв, В.М. Григорьев// МиТОМ. - 1980. -№ 4. - С.49-52.

5. Лазерное упрочнение разделительных штампов/ Г. Н. Гаврилов, Т. И. Герасимова, Э, В. Максимова, О. В. Горшков// Судостроительная промышленность. Серия: Технология и организация производства. - 1989. - Вып. 15. - С. 20-29.

6. Влияние коэффициента перекрытия закалочных пятен на глубину упрочненного слоя при обработке инструментальной стали У8А С02 - лазером/ Г. Н. Гаврилов, О. В. Горшков, Н. В. Салова, С. А. Вольхин// Судостроительная промышленность. Серия: Технология и организация производства. - 1989. - Вып. 16. - С. 65-72.

7. Об использовании технологии лазерной обработки материалов в судовом машиностроении/ Г. Н. Гаврилов, Л. А. Чкалов, Э. В. Максимова, О. В. Горшков//Технология судостроения. -1989. - № 5. - С. 51 -52.

8. Изготовление вырубных штампов с применением лазерного

легирования/ Г. Н. Гаврилов, С. А. Вольхин, Т. И. Герасимова, И: И. Прохоров// Надежность и работоспособность материалов для судовых машин и механизмов: Труды ГИИВТ. - 1990. - Вып. 248. - С. 85-90.

9. Обработка быстрорежущей стали Р6М5 непрерывным способом излучения СО2 - лазера/ Г. Н. Гаврилов, О. В. Горшков, С. А. Вольхин, Л. П. Лысанова// Судостроительная промышленность. Серия: Технология и организация производства. - 1990. - Вып. 24. - С. 31 -36.

10. Влияние колебаний мощности непрерывного лазерного излучения на глубину упрочненного слоя металла/ Г. Н. Гаврилов, О. В. Горшков, С. А. Вольхин, Г. А. Гурьянова, М. И. Квасов// Судостроительная промышленность. Серия: Технология и организация производства. -1990. - Вып. 24. - С. 36-42.

11. Гаврилов Г. Н. и др. Влияние различных режимов лазерного борирования и цементации на свойства сталей 20 и У8А/ Г. Н. Гаврилов, М. И. Квасов, Т. И. Герасимова// Технология судостроения. -1991. -Кг 1. - С. 8-10.

12. Влияние элекгроэррозионной обработки на свойства стали У8А, подвергнутой лазерной обработке/ Г. Н. Гаврилов, С. А. Вольхин, О. В. Горшков, Л. А. Круглов// Технология судостроения. -1991. - Кг 1. -С. 10-11.

13. Гаврилов Г. Н. и др. Разработка технологии термоупрочнения инструментальных сталей, с использованием СОг - лазера/ Г. Н. Гаврилов,'О. В. Горшков, С. А. Вольхин// Технология судостроения. - 1991. -№1:-С. 38-39.

14. Автоматизированный комплекс лазерной обработки штампов/ Г. Н. Гаврилов, О. В. Горшков, С. А. Вольхин, М. И. Квасов// Автоматизация и современные технологии. -1992. - № 7. - С. 4-5.

15. Ножи, упрочненные лазером, для обрезки облоя/ Г. Н. Гаврилов, С. А. Вольхин, О. В. Горшков, Ю. С. Алексеев// Станки и инструмент. - 1992. - № 10. - С. 29.

16. Исследование фазового состава и совершенствование технологии лазерного термоупрочнения углеродистых сталей/ Г. Н. Гаврилов, В. Г. Петриков, А. Л. Голованов, Н. М. Кулин// Прогрессивные технологии - основа качества и производительности обработки изделий: Материалы науч.-техн. конференции. - Н. Новгород: АТН РФ ВВО, 1995.-С. 104-107.

17. Голованов А. Л., Гаврилов Г. Н. Расчет сегрегаций водорода при лазерном упрочнении сталей// Лазерная технология и средства ее реализации - 97: Материалы науч.-техн. конференции. - С.-Петербург.:

СПбГТУ, 1997. -С. 82-84.

18. Перспективы применения лазерных технологий упрочнения для машиностроения/ Г.Н. Гаврилов, C.B. Костромин// Управление строением отливок и слитков. Межвузовский сб. науч. трудов. - Н. Новгород: Изд-во НГТУ. - 1998. - С. 117-119.

I 19. Голованов А. Л., Гаврилов Г. Н. Влияние водорода на тре-щинообразование при лазерной закалке конструкционных сталей// Управление строением отливок и слитков. Межвузовский сб. науч. трудов. - Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 1998. - С. 121-123.

20. Гаврилов Г. Н. Металловедческие вопросы лазерной обработки металлических сплавов// Управление строением отливок и слитков: Межвузовский сб. науч. трудов. - Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 1998. - С. 124-126.

21. Влияние термохимических эффектов на процесс лазерного легирования/ Г.Н. Гаврилов, Т.А. Горшкова, В.Б. Федосеев// Известия инженерно-технологической Академии Чувашской Республики. Объединенный научный журнал № 3-4. - Чебоксары. -1998. - С. 118-121.

22. Гаврилов Г.Н. Металлографическая модель процесса лазерного термоупрочнения Fe-C-сплазовИ Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвузовский сб. науч. трудов. Выпуск 1.- Н. Новгород: Изд-во НГТУ. - 1999. - С. 172-174.

23. Исследование износостойкости стали 45 после лазерного легирования/ Г.Н. Гаврилов, Т.А. Горшкова, В.Н. Дубинский//Известия инженерно-технической Академии Чувашской Республики. Объединенный научный журнал № 3-4. - Чебоксары. - 1998.-С. 122-125.

24. Лазерное легирование быстрорежущей стали Р6М5/ Г.Н. Гаврилов, Т.А. Горшкова, C.B. Соленов//Естественные науки: Теоретические и педагогические аспекты// Сб. науч. трудов НГПУ. - Н. Новгород: НГПУ.- 1997.-C.il.

25. Лазерная обработка дисковых пил деревообрабатывающих станков/ Г.Н. Гаврилов, М.И. Квасов, C.B. КостроминШрогрессивные технологии - основа качества и производительности обработки изделий: Материалы науч.-техн. конференции. - Н. Новгород: АТН РФ ВВО. - 1995. - С. 8-9.

26. A.c. 764253 СССР, МКИ 2 В23К 31/08. Способ изготовления сварных профилей/. Локшин М.З., Грушин В.А., Гаврилов Г.Н. и др. (СССР).- №2423101/25-27; Заявлено 04.10.76.

27. A.c. 954449 СССР, МКИ 3 C21D 6/00. Способ изготовления крупногабаритных заготовок из стали/Гаврилов Г.Н., Астров Е.И., Кривов H.A. и др. (СССР).-№3261258/22-01; Заявлено 16.03.81; Опубл. 30.08.82, Бюл.№32//Открытия. Изобретения,-1982.-С.77.

28. A.c. 1689396 СССР, МКИ 5 Cl 1D 9/22. Способ изготовления штампа/. Круглое Л А, Истомина Р.И., Гаврилов Г.Н. и др. (СССР).-№4732025/02; Заявлено 14.06.89; 0публ.07.11.91, Бюл.№41// Откры-

тия. Изобретения.-1991 .-С.90.

29. A.c. 1520741 СССР, МКИ 4 B22D 23/00. Способ формирования деталей/Яхннн H.A., Сидоров С.М., Гаврилов Г.Н. и др. (СССР).-№4357411/23-02; Заявлено 12.10.87.

30. A.c. 1530922 СССР МКИ 4 G01F 13/00. Устройство для дозированной подачи порошкового материала/ Чкалов Л.А., Куртеев Э.Н., Гаврилов Г.Н. и др. (СССР).-№4159917/25-10; Заявлено 10.12.86; Опубл.23.12.89, Бюл.№47// Открытия, Изобретения,-1989.-С.192.

31. Пат. 2047447 РФ, МКИ б В23К 26.06. Устройство для настройки фокусирующей системы лазерной установки/ Квасов М.И., О.

B. Горшков, Гаврилов Г.Н. и др. (РФ).-№5021470/08; Заявлено 10.01.92; Опубл. 10.11.95, Бюл.№31// Изобретения. Открытия.- 1995.-

C.148.

32. Пат. 2033437 РФ МКИ 6 C21D 9/24. Способ упрочнения зубьев пилы/ Квасов М.И., Гаврилов Г.Н., Скуднов В.А. (РФ).-№5022285/02; Заявлено 16.01.92; Опубл.20.04.95, Бюл.№11// Изобретения. - 1995.-С.166.

33. Пат. 2033435 РФ МКИ б C21D 1/09, 9/22. Способ упрочнения штампа/ Квасов М.И., Горшков О.В., Гаврилов Г.Н. и др. (РФ).-№5034260/02; Заявлено 26.03.92; 0публ.20.04.95, Бюл.№11// Изобретения, - 1995.-С.166.

34. Пат. 2032504 РФ МКИ 6 B23G 5/06. Способ изготовления метчика/ Горшков О.В., Гаврилов Г.Н., Скуднов В.А. и др. (РФ).-35041085/08; Заявлено 06.05.92; Опубл.10.04.95, Бюл.№10// Изобретения.- 1995.-С.125.

35. Пат. 2121004 РФ МКИ 6 C21D 1/09. Способ лазерно-термической обработки углеродистых сталей/ Петриков В.Г., Голбва-нов А.Л., Гаврилов Г.Н. и др. (РФ).-№96120458/02; Заявлено 04.10^96; 0публ.27.Ю.98, Бюл.№30,ч.П// Изобретения.-1998.-С.384.

36. Гаврилов Г.Н., Голованов А.Л. Влияние остаточного аустеки-та и на окклюзию и подвижность водорода в закаленной стали// Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвузовский сб. науч. трудов. Н.Новгород: Изд-во НГТУ. - 1999. - С. 156-158.

37. Тимофеев Г.И., Гаврилов Г.Н,, Леушин Е.О. Повышение стойкости пресс-форм для литья под давлением путем поверхностного легирования// Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвузовский сб. научн. трудов. Н. Новгород: Изд-во НГТУ. - 2000. -С. 43-45.

38. Гаврилов Г.Н., Голованов А.Л. Влияние предварительного подогрева на содержание остаточного аустенита при лазерной закалке сталей// Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвузовский сб. научн. трудов. Н. Новгород: Изд-во НГТУ. - 2000. (-С. 180-182.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА i. Современное состояние и основные научные проблемы при разработке лазерных технологий поверхностной обработки металлических материалов на основе использования непрерывного лазерного излучения.

1.1. Анализ использования лазерных технологий и основные научные проблемы применения лазерного излучения для повышения прочности и износостойкости поверхностных слоев изделий.

1.2. Тепловое воздействие на материал при лазерной обработке.

1.3. Особенности влияния сверхскоростного нагрева и охлаждения на фазовую перекристаллизацию сталей.

1.3.1. 11'ричины возникновения склонности к замедленному разрушению лазерно-обработанных зон. i .3.2. Поведение диффузионно-подвижного водорода в зоне лазерного воздействия при обработке металлических материалов.

1 л V

1.4. современное состояние и анализ научных положении и технологических процессов лазерного легирования поверхности металлических материалов.

1.5. Современное состояние и анализ научных проблем процессов лазерной наплавки.

1.6. Расчетные методы прогнозирования и оценки структуры поверхностного слоя сталей при лазерном воздействии.

Выводы по главе 1, цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Материалы, оборудование и методы проведения исследований.

2.1. Обоснование выбора материалов для исследований.

2.2. Предварительная (объемная) термическая обработка и характеристики оборудования для лазерной обработки образцов.

2.3. Металлографические методы исследования структуры зоны лазерного воздействия.

2.4. Методы измерения твердости.

2.5. Исследования фазового состава и тонкой структуры зоны лазерного воздействия.

2.6. Анализ водорода в сталях при лазерной обработке.

2.7. Определение релаксационной способности и плотности образцов.

2.8. Испытания механических свойств и износостойкости сталей.

2.9. Статистические методы обработки результатов измерений.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Формирование микроструктуры и свойств при лазерной обработке металлических материалов в непрерывном режиме излучения.

3.1. Исследование строения, величины и свойств зон термического упрочнения сталей 45, У8А, У ¡OA, 9ХС, ХВГ и Х12Ф1 с исходными микроструктурами, близкими к равновесным.

3.2. Исследование причин образования поверхностных трещин при лазерной закалке.

3.3. Испытания механических свойств и износостойкости сталей после лазерного термического упрочнения.

3.3.1. Испытания механических свойств и определение предельных удельных усилий, выдерживаемых лазерно-упрочненной поверхностью.

3.3.2. Испытания износостойкости сталей после лазерного термического упрочнения их поверхности.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Формирование структуры и свойств металлических материалов при лазерном легировании и лазерной наплавке в непрерывном режиме излучения.

4. \. Исследование структуры и свойств сталей 45, У8А и 6ХС при лазерном легировании никелем, молибденом, вольфрамом, хромом, бором и боридом вольфрама при непрерывном лазерном воздействии.

4.2. Влияние легирующей обмазки на формирование глубины зоны легирования.

4.3. Исследование структуры и свойств поверхности при однослойной лазерной наплавке порошками инструментальных сталей ПР-10Р6М5, ПР-17Х5ВЗМФ5С и порошками на основе никеля ПГ-СР2, ПГ-СР4.

4.3.1. Влияние объемной термической обработки и дополнительной лазерной обработки на микроструктуру и свойства наплавленных слоев.

4.3.2. Анализ фазового состава наплавленных слоев.

4.4. Исследование структуры и свойств поверхности при многослойной лазерно-порошковой наплавке.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. Развитие физических и математических моделей теплофизических процессов при лазерной обработке поверхности металлических материалов.

5. Г Математическая модель диффузии водорода для двухфазного состояния в зоне лазерного воздействия.

5.2. Физическая модель диффузии водорода и причины ох-рупчивания зоны лазерного воздействия.

5.3. Математическая модель процесса лазерного легирования поверхности стали металлическими компонентами.

5.3.1. Тепловые потоки и массоперенос в зоне лазерного легирования.

5.3.2. Математическая модель связи теплового поля и распределения компонентов по глубине при лазерном легировании.

5.3.3. Расчет распределения изотерм температурного поля в поверхностном слое при лазерном легировании.

Выводы по главе 5.

ГЛАВА 6. Производственное освоение производственных упрочняющих технологий (поверхностная закалка, легирование, наплавка) на основе использования непрерывного лазерного излучения.

Выводы по главе 6.

Актуальность проблемы.

Способность лазерного излучения к концентрации пространстве, во времени, в частотном спектре открыли абсолютно новые перспективы для размерной и локальной обработки материалов. При лазерной обработке материалов (термическая обработка, легирование, наплавка, сверление, резка, сварка, маркировка и др.) в 5-10 раз увеличивается производительность труда, в несколько раз повышается износостойкость деталей, удается завершить полный цикл автоматизации производств.

Возможности повышения производительности труда, экономии материалов и энергоресурсов, обеспечения гибкости производств при выпуске широкой номенклатуры продукции малыми сериями или даже в единичных экземплярах, развития ремонтно-восстановительных мощностей на транспорте, в сельскохозяйственном машиностроении и др. делают задачу внедрения лазерных технологий чрезвычайно актуальной.

Кроме высокой экономической эффективности, немаловажное значение приобретают вторичные эффекты, которые реализуются при использовании изделий и конструкций изначально ориентированных на лазерные технологии (например, достижение большей прочности при одновременном снижении их металлоемкости). Но наивысшую эффективность лазерная обработка приобретает в условиях единичного или мелкосерийного производства с быстроменяющейся номенклатурой деталей, что характерно для условий "рыночной" экономики.

Существенным недостатком применяемых в настоящее время способов обработки поверхности с использованием термического или химико-термического воздействия является их длительность, высокая трудо- и энергоемкость, низкая экологическая защищенность, возникновение труд7 нопрогнозируемого коробления деталей и определенных затруднений при локальной термической или химико-термической обработке.

Некоторые из перечисленных проблем решаются при использовании новых технологических приемов поверхностной обработки путем применения в качестве источника нагрева высококонцентрированного потока энергии - лазерного излучения. Вопросам формирования микроструктуры и свойств в металлических материалах в условиях лазерного нагрева посвящены научные труды А. Г. Григорьянца, Г. А. Абильсиитова, В. С. Коваленко, Н. Н. Рыкалина, А. А. Углова, А. Н. Сафонова, А. Н. Кокоры, С. А. Астапчика, Л. И. Миркина, А. А. Веденова, Г. Т. Гладуш, В. С. Крапошина, В. М. Андрияхина, В. М. Стельмаха, Д. Н. Гуреева, Г. И. Бровер, Г. Кебне-ра, Г Эберхардта, В. Аменде, Дж. Рэди и др. Это направление является > весьма перспективным для поверхностного термического упрочнения деталей машин, технологической оснастки и металлообрабатывающего инструмента. При этом появляется возможность целенаправленного формирования микроструктуры поверхности изделий за счет ориентированной кристаллизации, формирования определенных структурных композиций, направленного армирования, локальной химико-термической обработки и, как следствие, получения нового повышенного комплекса физико-механических, химических и эксплуатационных свойств. При использовании лазерной наплавки или лазерного легирования изделия могут изготавливаться из дешевых широко используемых материалов, а дорогие и дефицитные компоненты расходуются только на создание упрочненного поверхностного слоя в локальных участках изделий.

Однако, в настоящее время способы обработки поверхности изделий с использованием лазерного излучения в отечественной промышленности широко не применяются вследствие недостаточной изученности общих закономерностей изменения свойств высокоуглеродистых и легированных сталей в зависимости от фазового и структурного состояния при термиче8 ском упрочнении, легировании и наплавке различных материалов в условиях сверхвысоких скоростей нагрева и охлаждения, что сдерживает разработку конкретных рабочих технологий и рекомендаций прикладного характера.

В связи с этим актуальной задачей для создания новых и совершенствования существующих лазерных технологий термического упрочнения, легирования и наплавки является получение новых экспериментальных данных о формировании микроструктуры при фазовых превращениях в конструкционных и инструментальных сталях в зависимости от исходных матричных структур, в том числе и близких к равновесным. Необходимо также и установление корреляционных связей механических свойств со структурным состоянием поверхностных слоев материалов после лазерного термического упрочнения, легирования и наплавки, установление закономерностей массопереноса при легировании, насыщения остаточного аусте-нита водородом и исследование влияния насыщенного водородом аустени-та на возможное охрупчивание материала в зоне лазерного воздействия.

Связь работы с крупными научными программами.

Работа выполнялась в соответствии с Общероссийской межвузовской научно-технической программой "Университеты России" (Технические университеты), раздел "Фундаментальные исследования в технических университетах утвержденной приказом Госкомвуза РФ (Единый заказ-наряд № 84) и по Федеральной целевой программе "Интеграция", в рамках Нижегородского учебно-научного центра "Физические технологии в машиноведении".

Цель и задачи исследований. Развитие научных основ эффективных методов упрочнения поверхности металлических материалов за счет использования непрерывного лазерного нагрева, установление общих закономерностей на основе новых экспериментальных данных о строении и свойствах материалов и разработка на этой основе лазерных технологических процессов термического упрочнения, легирования и наплавки деталей, технологической оснастки и инструмента для повышения их работоспособности и экономии материальных и энергетических ресурсов.

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

1. На основе анализа известных теоретических представлений и экспериментальных результатов определить оптимальные варианты, схемы обработки и методы исследований процессов формирования микроструктуры, происходящих в металлических материалах (конструкционных и инструментальных сталях) с различным исходным состоянием структуры при непрерывном лазерном воздействии на их поверхность.

2. Провести комплексные исследования взаимосвязи структуры и свойств сталей 45, У8А, У10А, 6ХС, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1, 13Х15Н4АМЭ с различной исходной микроструктурой в зонах лазерного воздействия, сформированных при различных вариантах, условиях и энергетических параметрах непрерывного лазерного излучения, используемого с целью достижения термического упрочнения, легирования и наплавки.

3. Развить физические модели процессов формирования структур, выхода и перераспределения диффузионно-подвижного водорода между фазами, образующимися в поверхностном слое металлических материалов при непрерывном лазерном воздействии.

4. На базе экспериментальных данных разработать математические модели физических процессов, происходящих в поверхностном слое металлических материалов при лазерном воздействии, позволяющие при прогнозировании и описании исследуемых процессов отразить реальную картину формирования структуры и свойств в обрабатываемых изделиях.

5. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработать и внедрить в производство лазерные технологии термического упрочнения, легирования и наплавки для деталей машин, технологической оснастки и инструмента.

Научная новизна диссертационной работы. Получен ряд новых научных результатов, среди которых наиболее важными можно выделить следующие и которые автор защищает:

1. Сформулированы закономерности изменения фазового и структурного состояний и характеристик физико-механических свойств в поверхностных слоях сталей 45, У8А, У10А, ХВГ, 9ХС, Х12Ф1, 1ЭХ15Н4АМЗ при тепловой обработке с использованием в качестве источника нагрева непрерывного лазерного излучения, включающие: влияние условий и энергетических характеристик лазерного воздействия на особенности формирования гетерогенной структуры сталей, обусловленные неоднородностью распределения в ней плотности мощности движущегося лазерного излучения; влияние типа исходной структуры сталей на глубину распространения изотерм теплового поля, обеспечивающих получение лазерно-закаленного слоя; образование концентрационного расслоения твердого раствора и формирование концентрационно-неоднородных микроучастков в структуре сталей в условиях лазерного нагрева.

2. Описано поведение диффузионно-подвижного водорода в процессе фазовых превращений, происходящих в поверхностном слое при лазерном термическом цикле, включающее: влияние условий лазерной обработки на процесс диффузионного распределения водорода; снижение активности перераспределения водорода вследствие повышения количества остаточного аустенита при лазерной закалке с предварительным подогревом обрабатываемых изделий; влияние распада насыщенного водородом метастабильно-го остаточного аустенита на трещиностойкость лазерно-закаленных зон.

3. Установлено влияние энергетических характеристик и условий обработки на процессы формирования структуры при лазерном легировании и наплавке, включающие: влияние теплофизических характеристик легирующих или наплавляемых компонентов на особенности формирования зоны легирования с равномерным распределением легирующих компонентов и образованием структур типа твердых растворов и механических сме

11 сей вследствие конвективного массопереноса; прохождение интенсивной перекристаллизации, измельчение структуры и уплотнения наплавленного материала при дополнительной лазерной обработке лазерно-наплавленных слоев.

4. На основе новых экспериментальных данных развиты физические модели процессов формирования структур упрочнения и легирования поверхности сталей, а также выхода и перераспределения диффузионно-подвижного водорода между фазами, образующимися в поверхностном слое при непрерывном лазерном воздействии.

5. Разработаны математические модели теплофизических процессов, обеспечивающих заданную глубину и форму расположения изотерм и концентрационного распределения легирующих компонентов, используемые для расчетов режимов лазерной обработки и прогнозирования свойств обработанных поверхностей материалов и изделий.

6. Научная новизна подтверждена 5 патентами и 5 авторскими свидетельствами, полученными на конкретные решения научного и прикладного характера, выявленные и обоснованные при выполнении диссертационной работы.

Достоверность полученных результатов подтверждается обоснованностью принятых допущений, обоснованностью методов расчета и моделирования, а также успешной реализацией разработанных технологий в промышленном производстве.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности.

1. Установленные общие закономерности влияния параметров лазерной обработки в непрерывном режиме излучения на эффективность термического упрочнения, легирования и наплавки позволяют производить целенаправленное воздействие на процесс формирования структуры и создавать оптимальные свойства поверхностных слоев, наиболее приемлемые для различных условий эксплуатации, в том числе:

1.1. Разработаны и внедрены технологии термического упрочнения готовых деталей (валы, штоки, втулки, пальцы, шатуны, шестерни и др.), режущего инструмента (фрезы, сверла, метчики, протяжки, пилы, ножи и др.), штампов (формовочных, гибочных, вырубных, вытяжных) из сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1 в непрерывном режиме лазерной обработки (а.с. 1689396, пат. №2033437, №2033435, №2032504 и №2121004).

1.2. Установлены оптимальные технологические параметры лазерной закалки штампов из сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1 с исходной структурой, близкой к равновесной (после нормализации), позволяющие получить на контактных поверхностях матриц и пуансонов упрочненный слой, обеспечивающий необходимую прочность и износостойкость (пат. №2047447, №2033435, №2121004).

1.3. Разработаны и внедрены технологии лазерной порошковой наплавки инструментальными штамповыми и высокоизносостойкими материалами на никелевой основе при изготовлении режущего инструмента (дисковые пилы, ножи, массивные торцевые фрезы и др.) и восстановлении изношенных деталей (коленчатые валы, оси, шпиндели, опорные кольца и др.) (а.с. № 1530922).

1.4. Установлены оптимальные параметры, разработана и внедрена технология лазерного легирования, повышающая в 1,5-2,0 раза износостойкость поверхностного слоя изделий (ножи, качалки, оси, втулки и др.) при одновременном снижении затрат на используемые материалы.

2. Для определения необходимых параметров лазерного воздействия с целью получения оптимальной структуры и физико-механических свойств поверхности изделий при лазерном легировании разработана математическая программа, позволяющая осуществлять оперативный контроль и корректировку заданных параметров.

3. Результаты диссертационной работы используются в учебном про

13 цессе при проведении лекционных и практических занятий по курсам: "Материаловедение", "Проектирование процессов тепловой обработки материалов", "Высокоэнергетические методы обработки материалов", "Научные основы выбора материалов и технологии изготовления изделий".

4. Многолетние научно-исследовательские работы, подготовка инженерных и научных кадров, реализация научных разработок, проводимые под руководством и непосредственном участии автора диссертации позволило при содействии Лазерной Ассоциации Российской Федерации на базе лазерной лаборатории Нижегородского государственного технического университета создать "Нижегородский региональный лазерный центр".

5. Полученные научные результаты послужили основой для организации на ряде предприятий и учреждений Нижегородского региона специализированных лазерных участков, оснащенных лазерными технологическими установками (ОАО "Завод "Красное Сормово", ОАО "НИИТМ "Сириус", ОАО Торьковский металлургический завод", Нижегородский государственный технический университет). Разработанные технологии лазерного термического упрочнения, легирования и наплавки апробированы и внедрены на предприятиях различных отраслей: ОАО "Завод "Красное Сормово", ОАО "Павловский автобус", ОАО "Горьковский металлургический завод", ОАО "Выксунский металлургический завод", ОАО "Нижегородский авиастроительный завод "Сокол" и др. Суммарный годовой экономический эффект от внедрения разработанных лазерных технологий, в которых были использованы теоретические и экспериментальные результаты данной диссертации составил более 1200 тыс. руб.

Личный вклад соискателя. Основные положения, выводы и рекомендации принадлежат автору, который выбрал научно-техническое направление, определил цель и задачи исследований. Автор также провел аналитические и экспериментальные исследования структуры и свойств материалов после различных способов обработки с использованием в качестве

14 внешнего источника локального нагрева мощного непрерывного лазерного излучения, установил основные зависимости структуры и свойств обрабатываемых материалов, на базе которых развиты модели структурно-фазовых процессов, происходящих в материалах при различных энергетических параметрах лазерного воздействия. Кроме этого, автор разработал и внедрил лазерные технологии поверхностной обработки различных изделий на ряде предприятий, определил пути дальнейшего развития научных исследований в данном направлении. Работа, связанная с рядом исследований и решением технологических и внедренческих проблем, проведена совместно с коллективами ОАО "НИИТМ "Сириус" и кафедры "Материаловедение и технологии новых материалов" НГТУ. Участие соавторов работ отражено в совместных публикациях, представленных в автореферате, а также в постановке четырех кандидатских диссертаций (Квасов М.И., Голованов A.JT., Костромин C.B., Горшкова Т.А.), при выполнении которых автор осуществлял научное консультирование.

Апробация работы. Основные экспериментальные и научные положения диссертации доложены и обсуждены за период с 1989 по 2000 годы на 14 научно-технических конференциях и семинарах, в том числе: зональной конференции "Современные достижения в теории и технологии пластической деформации металлов, термообработки и повышения долговечности изделий", г.Н. Новгород, 1989г., Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения стойкости и надежности режущих и штам-повых инструментов", г.Николаев, 1990г., межреспубликанском семинаре "Новые разработки и опыт внедрения лазерной техники и технологии", г.Ужгород, 1990г., семинаре "Пути повышения стойкости штампов и формообразующего инструмента", г.Москва, 1992г., региональной научно-технической конференции "Прогрессивные технологии - основа качества и производительности обработки изделий", г. Н.Новгород, 1995г., международной научно-технической конференции "Материаловедение в машиностроении", г. Н.Новгород - Мюнхен, 1996г., региональной научно-технической конференции "Проблемы машиноведения", г.Н.Новгород, 1997г., научно-технической конференции "Лазерная технология и средства ее реализации", г.С-Петербург, 1997г., научно-технической конференции "Управление строением отливок и слитков", г.Н.Новгород, 1998г., научно-технической конференции "Материаловедение и высокотемпературные технологии", г.Н.Новгород, 1999г., научно-практической конференции "Ядерные технологии для неядерного рынка", г.Н.Новгород, 1999г., научно-технической конференции "Материаловедение и высокотемпературные технологии", г.Н.Новгород, 2000г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 64 научные работы, в том числе 5 авторских свидетельств и 5 патентов.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и приложения; содержит 159 страниц машинописного текста, 121 рисунок, 19 таблиц и библиографический список, включающий 320 наименований, приложение изложено на 80 страницах.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате обобщения теоретических представлений и полученных экспериментальных данных сформулированы новые закономерности формирования структуры и характеристик свойств исследованных сталей 45, У8А, У10А, 6ХС, 9ХС, ХВГ, Х12Ф1, ОХ15Н4АМЗ, на базе которых развиты научные положения термического упрочнения, легирования и наплавки конструкционных и инструментальных сталей с применением непрерывного лазерного излучения в качестве источника нагрева, отличающиеся от известных тем, что выявленные закономерности представляются совокупностью влияния условий и энергетических характеристик лазерного воздействия на концентрационное расслоение твердых растворов, образование в структурных составляющих кондентрационно-неоднородных микроучастков, формирование гетерогенной структуры поверхностного слоя, включающего лазерно-закаленную зону в зависимости от глубины распространения изотерм теплового поля, создаваемого движущимся непрерывным источником лазерного нагрева и типа исходной структуры сталей.

2. Исследования взаимосвязи процесса формирования структуры и свойств показывают, что с повышением дисперсности исходной микроструктуры сталей при лазерном воздействии происходит образование более глубокого термически упрочненного слоя, величина и микротвердость которого у всех исследуемых сталей имеет' определенный уровень, зависящий от энергетических параметров лазерного излучения, что позволило установить оптимальные значения плотности мощности, при которых происходит образование максимального упрочненного слоя без оплавления поверхности.

3. Развиты физические модели процессов формирования структуры и поведения диффузионно-подвижного водорода, отличающиеся от известных тем, что в них установлено влияние условий лазерной обработки на процесс выхода и перераспределения водорода между фазами, образующимися в поверхностном слое сталей 45 и У8А при непрерывном лазерном воздействии, показано снижение активности перераспределения водорода вследствие повышения количества остаточного аустеннта при лазерной закалке с предварительным подогревом обрабатываемых изделий, а также выявлено влияние распада насыщенного водородом метастабильного остаточного аустеннта на трещиностойкость лазерно-закаленной зоны. Установлено также, что увеличение трещиностойкости сталей при лазерной закалке с подогревом изделий обусловлено повышением количества остаточного аустенита, который, располагаясь в виде тонких прослоек, измельчает мартенситные кристаллиты, становясь барьером на пути распространения зарождающихся микротрещин.

4. Проведено исследование структуры и свойств поверхностного слоя сталей 45, У8А после лазерного легирования Сг, N1, Мо, XV, \V2B5, В и лазерной наплавке порошками ПР-10Р6М5, ПР-17Х5ВЗМФ5С, ПГ-СР2, ПГ-СР4 при различных энергетических параметрах и условиях лазерного воздействия, приводящих в зависимости от теплофизических характеристик используемых материалов и возникновения в зоне расплава конвективного массопереноса, к одновременному формированию структур типа твердых растворов и механических смесей, что обеспечивает более однородное распределение легирующих элементов, равномерность и стабильность свойств по глубине зоны легирования.

5. Установлено, что дополнительная лазерная обработка наплавленных слоев по режимам, близким к режимам лазерной наплавки (^'лазОбр=0,85-0,90^напл), приводит к перекристаллизации, измельчению микроструктуры и уплотнению материала наплавки, что повышает стабильность свойств по всему сечению наплавленного слоя. Использование дополнительной лазерной обработки после многослойной наплавки также приводит к формированию более однородной микроструктуры наплавленного металла, а также зон сплавления слоев, что стабилизирует уровень их микротвердости.

6. Разработаны математические модели теплофизических процессов, обеспечивающих заданную глубину и форму расположения изотерм и концентрационного распределения легирующих элементов при обработке поверхности движущимся источником непрерывного лазерного излучения. Расчеты по разработанным математическим моделям используются для прогнозирования режимов поверхностной лазерной термической обработки и легирования с целью достижения максимально возможной степени упрочнения материалов и требуемого профиля концентрации легирующих элементов по зоне обработки.

7. Увеличение твердости, износостойкости, несущей способности локальных рабочих поверхностей деталей и инструмента показывают на перспективность данного метода упрочнения, так как указанные свойства и формируемые структуры обеспечивают повышение стойкости металлообрабатывающего инструмента и деталей машин в 2-4 раза. На основе полученных научных результатов разработаны технологии поверхностного упрочнения (закалка, легирование, наплавка) деталей машин, технологической оснастки и инструмента различного функционального назначения, при осуществлении которых в качестве внешнего теплового источника используется непрерывное лазерное излучение, в том числе:

- технология и устройство для дозированной подачи порошковых материалов при лазерной порошковой наплавке. A.c. 1530922;

- технология изготовления вырубных штампов с использованием лазерного термического упрочнения рабочих кромок пуансонов и матриц. A.c. 1689396;

- технология изготовления метчиков с лазерной обработкой режущих кромок. Пат. 2032504;

- технология лазерного термического упрочнения штамповой оснаст

286 ки. Пат. 2033435;

- технология лазерного термического упрочнения зубьев дисковых пил. Пат. 2033437;

- технология и устройство для настройки фокусирующей системы лазерных установок для лазерной термической обработки. Пат. 2047447;

- технология лазерно-термической обработки углеродистых сталей. Пат. 2121004.

Технологии предусматривают рекомендации по выбору лазерного технологического оборудования и использованию оптимальных параметров обработки в непрерывном режиме излучения для получения требуемой глубины и твердости поверхностного слоя с минимальным нарушением микрогеометрических характеристик поверхности.

8. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке инженерных и научных кадров, а также прошли производственную апробацию и внедрение на ряде предприятий различных отраслей. Внедрение лазерных технологий сопровождается передачей рекомендаций научного и технического характера, технологической документации и организацией специализированных лазерных участков на предприятиях. Экономическая эффективность от внедрения результатов работы составила более 1200 тыс. руб. в год.

287

1. Углов A.A. Состояние и перспективы лазерной технологии // Физика и химия обработки материалов. - 1992. - №4. - С. 32 - 43.

2. Волгин В.И. Анализ использования лазерной техники в автомобилестроении / Лазеринформ, №.65, январь 1995.

3. Научно-технический прогресс в машиностроении. Современные методы упрочнения поверхностей деталей машин. Выпуск 9. М., 1989. - 288 с.

4. Леонтьев П.А. и др. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов / П.А. Леонтьев, М.Г. Хан, Н.Т. Чеканова. М.: Металлургия, 1986. -142 с.

5. Романов Ю. М. и др. Методы повышения стойкости разделительных штампов листовой штамповки / Ю. М. Романов, Г. И. Лисин, А. П. Качанов. -ЦНИИ "Румб", 1986.-95 с.

6. Термообработка в машиностроении: Справочник / Под ред. Ю.М. Лахтина, А.Г. Рахштадта. М.: Машиностроение, 1980. - 783 с.

7. Геллер Ю.А. Инструментальные стали М: Металлургия, 1975. - 584 с.

8. Позняк Л.А. и др. Штамповые стали / Л.А. Позняк, Ю.М. Скрынченко, С. И. Тишаев. -М.: Металлургия, 1980. 244 с.

9. Беспрозванных A.B., Воробьева Г.А. Влияние структуры и фазового состава на свойства инструментальных сталей // Изв. вузов. Чер. металлургия. -1989. -№1. С. 111-113.

10. Фукс-Рабинович Г.С. и др. Особенности изменения состава и структуры контактных поверхностей при изнашивании вырубных штампов / Г.С. Фукс-Рабинович, А.И. Ковалев, Н.К. Шаурова // Кузнечно штамповочное производство. - 1994. - №5. - С. 13 - 17.

11. Адаскин А.Н., Штейн Ф.С. Быстрорежущая сталь оптимального состава для холодноштампового инструмента // Металловедение и термическая обработка металлов. 1992. - №6. - С. 23-26.288

12. Вельский Е.И. Новые материалы в производстве металлообрабатывающей оснастки // Машиностроитель. 1988. - №10. - С.25-26.

13. Закономерности распада остаточного аустенита под действием ударных волн, возбужденных лазерными импульсами / Н.Г. Варенова, П.Ю. Кикин, А.И. Пчелинцев, Е.Е. Русин // Металловедение и термическая обработка материалов. -1992. -№6.-С. 20-21.

14. Распределение дефектов в армко железе по глубине при воздействии ударных волн, вызванных лазерным облучением / Б.П.Ковалюк, С. П. Лихторович, Ю.Н. Никифоров, М.М. Нищенко // Металлофизика. - 1992. - т. 14. -№12.-С. 43-49.

15. Бекренев А.Н., Камашев A.B. Определение границ структурно -фазовых превращений в сталях при лазерном воздействии // Физика и химия обраб. материалов. 1995. - №2. - С. 19-23.

16. Ковка и штамповка: Справочник. В 4 т. Т.4. Листовая штамповка / Под ред. А. Д. Матвеева. М.: Машиностроение, 1985-1987. - 544 с.

17. Маклаков А. Я. Исследование конструкции тонких вырубных матриц // Исследования в области оборудования и технологии штамповки: Сб. науч. трудов. -М.: Машгиз, 1958. С. 222 - 235.

18. Накагава Т., Сузуки К. Вырубные штампы, оснащенные пластинами из бейнитной стали // Технология машиностроения. Сер. Технология и организация кузнечно штамповочного производства. - 1981. - №11. - С. 32.

19. Новиков И. И. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1987.-356 с.

20. Рустем С. Л., Зельбет Б. М. Повышение стойкости штампов для холодной штамповки шариков // Термическая обработка деталей и инструмента из сталей ШХ15. -М.: Машгиз, 1951. С. 13 - 26.

21. Михаленко Ф.П. Способы повышения стойкости разделительных штампов // Вестник машиностроения. — 1982. №1. - С. 60-65.289

22. Кухарев Б.С., Соколовский Е.И. Применение химико-термической обработки в промышленности // Металловедение и термическая обработка металлов. 1987. - №3. - С. 2-6.

23. Прогрессивные методы химико-термической обработки / Под ред. Г.Н. Дубинина и Я.Д. Когана. М.: Машиностроение, 1979. - 184 с.

24. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов: Справочник / H.H. Рыкалин, A.A. Углов, И.В. Зуев, А.Н. Кокора. -М.: Машиностроение, 1985. -496 с.

25. Коваленко B.C. и др. Упрочнение и легирование деталей машин лучом лазера / B.C. Коваленко, Л.Ф. Головко, B.C. Черненко. Киев: Техника, 1990. -192 с.

26. Миркин Л.И. Физические основы обработки материалов лучом лазера. -М.: Изд-во МГУ, 1975.-384 с.

27. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера. / М.А. Криштал, A.A. Жуков, А.Н. Кокора. -М.: Металлургия, 1973. 192 с.

28. Упрочнение вырубного инструмента из стали Р6М5 лазером непрерывного действия / Е.И. Тескер, В.Я. Митин, А.Н. Карпова, Ю.В. Бондаренко // Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. - №10. -С. 18-20.

29. Кальнер В.Д. и др. Использование концентрированных потоков энергии для изменения свойств поверхности материалов / В.Д. Кальнер, Ю.В. Кальнер, А.К. Вернер // Металловедение и термическая обработка металлов. -1986. №6.-С. 24-25.

30. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

31. Белый A.B. и др. Поверхностная упрочняющая обработка с применением концентрированных потоков энергии / A.B. Белый, Е.М. Макушок, И.Л. Поболь; АН БССР, Физ.-техн. ин-т. Минск: Навука i тэхйса, 1990. - 148 с.

32. Кремнев Л.С. и др. Исследование структуры закаленного слоя инструментальных сталей после воздействия СО2 лазера / Л.С. Кремнев, Е.В.290

33. Холоднов, O.B. Владимирова // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1988. - №5. - С. 102-107.

34. Износостойкость эвтектических покрытий, обработанных лазером / В.Е. Панарин, О.В. Микулян, B.C. Коваленко и др. // Электронная обработка материалов. 1985. - №2. - С. 33-37.

35. Стенищева Л.Н., Селезнев Ю.Н. Лазерно-дуговая обработка сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. - №1. - С. 13-15.

36. Гуреев Д.М., Ялдин Ю.А. О лазерной термической обработке инструментальных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1988. -№5. -С. 8- 11.

37. Влияние исходной структуры на упрочнение стали ШХ15 при обработке излучением С02-лазера / А.Н. Сафонов, В.М. Тарасенко, Н.Ф. Басков и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. - №4,- С.5-9.

38. Исследование термоупрочнения и износостойкости стали 45, обработанной излучением мощного многолучевого СО?-лазера / Г.И. Козлов, В.А. Кузнецов и др. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1987. - №1. - С. 71-73.

39. Гуреев Д.М., Медников С.И. Сочетание лазерной закалки и отпуска для упрочнения инструментальных сталей // Квантовая электроника. 1988. - Т. 15, №8.-С. 1691-1696.

40. Мартенситоподобный бездиффузионный сдвиговый механизм образования аустенита при лазерном нагреве стали с перлитной структурой / И.Л. Яковлева, В.М. Счастливцев, Т.И. Табатчикова и др. // Физика металлов и металловедение. 1995.-Т.79. -вып.5.-С. 152-159.

41. Степанов В.Г., Шавров Ю.А. Высокоэнергетические импульсные методы обработки металлов. Л.: Машиностроение, 1975. - 232 с.291

42. Акулина Г.А., Цырлин Э.С. Лазерная закалка деталей машин: Обзор. -М.: НИИмаш, 1984. 64 с.

43. Дубняков В.Н., Воробьева И.Г. Упрочнение лазерным излучением предварительно обработанных материалов // Электронная обработка материалов. -1987.-№1.с. 64-67.

44. Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. 312 с.

45. Рыкалин H.H., Углов A.A., Кокора А.Н. Лазерная обработка материалов. М.: Машиностроение, 1975. - 296 с.

46. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом: Курс лекций: Учеб. руководство. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 280 с.

47. Криштал М.А., Жуков A.A., Кокора А.Н. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера. -М.: Металлургия, 1973. 192 с.

48. Анисимов С.И., Имас Я.А., Романов P.C. Действие излучения большой мощности на металлы. М.: Наука, 1970. - 272 с.

49. Рыкалин H.H., Зуев И.В, Углов A.A. Основы электронно-лучевой обработки материалов. М.: Машиностроение, 1978. - 272 с.

50. Веденов A.A., Гладуш Г.Т. Физические процессы при лазерной обработке материалов. -М.: Энергоатомиздат, 1985. -208 с.

51. Абрикосов A.A. Введение в теорию нормальных металлов. М.: Наука, 1972.-287 с.

52. Шумахер Б. Законы проникновения электронов в вещество. В кн: Электронно и ионно-лучевая технология. -М.: Металлургия, 1968, С. 7-43.

53. Рэди Дж. Ф. Действие мощного лазерного излучения. М.: Мир, 1974. - 470 с.

54. Рэди Дж. Ф. Промышленное применение лазеров. М.: Мир, 1981.640 с.292

55. А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов. Методы поверхностной лазерной обработки. Сер.: Лазерная техника и технология. т.З. - М.: Высшая школа. -1987. - 190 с.

56. Коваленко B.C. Обработка материалов импульсным излучением лазеров. Киев: Вища школа, 1974. 144 с.

57. К вопросу механизма упрочнения материала при воздействии непрерывного лазерного излучения / B.C. Коваленко, К. Энами , Е. Араша и др. // Электронная обработка материалов. 1980. - №1. - С. 35-39.

58. Вейко В.П., Кокора А.Н., Либенсон М.Н. Об экспериментальной проверке распределения температуры в зоне воздействия излучения оптического квантового генератора на металл. ДАН. СССР., - 1967. - т. 179. - №1 - С. 68-71.

59. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. - 623 с.

60. Ujihara К. Jour№.Appl. Phys., 1972, vol 43, P. 2376-2382.

61. A rata Y., Mario H., Miyamoto I. applicatoin of Laser-for Material Processing, // W., Doc IV -241-71, 18 p.

62. Shkarofsky I. P. RCA Rev., 1975, vol 36, P. 335-368.

63. B.A. Соловьев. Определение коэффициента поглощения системы покрытие-металл в условиях действия излучения С02-лазера. // ФИХОМ. 1988.-№4.-С. 102-106.

64. Андрияхин В.М., Майоров B.C., Якунин В.П. О поглощательной способности покрытий для лазерной термообработки черных металлов. // ФИХОМ. 1984. - №5. - С. 89-93.

65. Карслоу Р., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.487 с.

66. Крапошин B.C. Зависимость глубины закалки сталей и чугунов от режима лазерного облучения. // ФиХОМ. 1988. - №6. - С. 80-87.293

67. Бураков В.А. Экспериментальное построение диаграмм, лазерной закалки инструментальных сталей. // Изв. Вузов. Черная металлургия 1988, №1 С. 116-121.

68. Углов A.A., Смуров И.Ю., Гусаков А.Г. О расчете плавления металлов концентрированным потоком энергии. // ФиХОМ. 1985. - №3. - С. 3-7.

69. Термокапиллярная конвекция в жидкости под воздействием мощного лазерного излучения. / Г.Г. Гладуш, J1.C. Красицкая, Е.Б. Левченко и др. // Квантовая электроника. 1982. -т.9. - №4. - С. 660-667.

70. Бураков В.А., Буракова H.H. Особенности структур, сформированных при лазерной закалке инструментальных сталей из жидкого состояния. // Изв. Вузов. Черная металлургия 1989. - №2. - С. 92-96.

71. Лясоцкий И.В., Штанский Д.В. Экспериментальное исследование кинетики аустенитизации перлита при лазерном нагреве легированных сталей типа 111X15 //ФММ. 1991. - Вып. 12. - С. 111-118.

72. Гуреев Д.М. Влияние лазерного воздействия на перераспределение углерода в поверхностных слоях инструментальных сталей // ФиХОМ. 1994. -№1. - С. 27-39.

73. Брик В.Б., Лариков Л.Н. Закономерности перераспределения углерода при фазовых превращениях в стали при лазерном облучении // Металлофизика: Сб. науч. трудов. Киев: Наукова думка, 1989. - Т. 11. - №3. - С. 26-29.

74. Брик В.Б. Кинетика миграции атомов углерода при фазовых превращениях в стали при лазерном облучении // ФиХОМ. 1989. - №2. - С. 2127.

75. Астапчик С.А., Бабушкин В.Б., Ивашко B.C. Структурные и фазовые превращения в сталях и сплавах при лазерной термической обработке // МиТОМ. -1991. №2.-С. 2-5.

76. Гриднев В.Н., Ошкадеров С.П., Телевич Р.В. Образование аустенита в перегретых закаленных конструкционных сталях // Металлофизика: Сб. науч. трудов. Киев: Наукова думка, 1979. - Т.1 - №1. - С. 92-100.294

77. Структура и свойства зоны термического влияния высокопрочной конструкционной стали / В.В. Ардентов, В.А. Малышевский, H.H. Правдина,

78. B.В. Рыбин, Т.Г. Семичева // ФиХОМ. -1985. №4.

79. Структура мартенсита после лазерной закалки стали / M.JI. Бернштейн,

80. C.Д. Прокошкин, М.Н. Крянина и др. // ФММ. 1988. - Т.65, Вып.4. -С.790-795.

81. Воздействие лазерного излучения на инструментальные углеродистые и нержавеющие мартенситные стали / A.A. Углов, В.М. Матухнов, Т.П. Шмырева и др. // ФиХОМ. 1986. - №5. - С. 38-45.

82. Скоростное термоупрочнение заэвтектоидной стали с использованием эффекта неполной гомогенизации / П. Рыш, А. Габровец, И. Шкарэк и др. // Металлофизика: Сб. науч. трудов. Киев: Наукова думка, 1982.-Т.4,№4.-С.84-92.

83. Федченко B.C. О характере адсорбционного снижения прочности стали водородсодержащими газами // ФХММ. 1978. - Т. 14, №5.

84. Саррак В.И., Филиппов ГА. О механизме медленного роста трещины при задержанном разрушении закаленной стали // ФММ. 1975. - Т.40, Вып.6 -С. 1262-1267.

85. Тананко И.А., Махатилова А.И., Белозеров В.В. К вопросу о природе неоднородности мартенсита закаленной стали // ФММ.-1983. Т.56, Вып.4. - С. 791-795.

86. Поверхностная лазерная обработка стали У10 / Н.В. Еднерал, Х.А. Мазорра, Ю.А. Скаков, В.М. Андрияхин // Технология автомобилестроения. -1980. №5. - С. 27-29.

87. Влияние стабильности остаточного аустенита на трещиностойкость конструкционной стали / М.Н. Георгиев, А.Ю. Калетин, Ю.Н. Симонов, В.М. Счастливцев//ФММ. 1990. -Вып.1. -С. 113-121.

88. Сравнительный анализ механизмов хрупкого разрушения высокопрочных легированных и углеродистых конструкционных сталей / Ю.Я.295

89. Мешков, С.Н. Седых, И.С. Стаценко, В.М. Счастливцев // ФММ. 1991. -Вып. 11. - С. 136-141.

90. Дубняков В.Н., Ковалев А.И., Кащук O.JI. Роль мартенситного превращения в упрочнении стали при лазерной обработке и последующей деформации // МиТОМ. 1988. - №9. - С. 54-57.

91. Русин Е.Е. Комбинированное ударно-волновое и термическое лазерное упрочнение сталей: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Н. Новгород, 1994. - 22 с.

92. Крапошин B.C., Шахлевич К.В. Фазовый состав железоуглеродистых сплавов после закалки из жидкого состояния // Изв. АН СССР. Металлы. 1989. -№5.-С. 107-112.

93. Образование аустенита при сверхбыстром лазерном нагреве сталей со структурой пакетного мартенсита / В.Д. Садовский, В.М. Счастливцев, Т.И. Табатчикова, И.Л. Яковлева // ФММ. 1987. - Т.63, Вып.З. - С. 555-562.

94. Фазовые и структурные превращения при лазерном нагреве стали. I. Влияние исходной структуры / В.Д. Садовский, Т.И. Табатчикова, А.В. Салохин, М.М. Малыш // ФММ. -1982. Т.53, Вып.1. - С. 88-94.

95. Фазовые и структурные превращения при лазерном нагреве стали. II. Влияние отпуска закаленной стали на процесс перекристаллизации стали / В.Д. Садовский, Т.И. Табатчикова, В.М. Умова, А.Л. Осинцева // ФММ. -1984. -Т.58, Вып.4.-С. 812-817.

96. Губенко С.И. О динамическом характере рекристаллизации стали при лазерном воздействии // МиТОМ. 1989. - №10. - С. 2-4.

97. Ершова Л.С. О механизме перекристаллизации при лазерной обработке // МиТОМ. 1979. - №.3. - С. 17-19.

98. Лясоцкий И.В., Штанский Д.В. Изменение структуры в нелегированных сталях со структурой пластинчатого перлита при лазерном нагреве // ФММ. 1991. - Вып.5. - С. 122-129.

99. Дьяченко С.С. Образование аустенита в железоуглеродистых сплавах. -М.: Металлургия, 1982. 128 с.296

100. Глытенко A.JI., Любов Б.Я., Соболь Э.Н. Аустенизация и расчет толщины упрочненного слоя при лазерной обработке стали // Изв. АН СССР. Металлы. 1989. - №3. - С. 157-161.

101. Волобуев Ю.В., Федоров В.Г., Кулигин Г.Б. Оценка влияния параметров термического цикла сварки на размер аустенитного зерна в зоне термического влияния сталей типа 12ХН4МА // Сварочное производство. -1983. -№12.-С. 6-8.

102. Влияние скорости охлаждения при закалке на количество остаточного аустенита и твердость углеродистых сталей / Д.А.Мирзаев, С.Е. Карзунов, В.М. Счастливцев, И.Л. Яковлева // ФММ. 1983. - Т.56, Вып.5. - С. 1033-1035.

103. Мадянов С.А., Вороненко Б.И. О причинах изменения мартенситной точки после частичного бейнитного превращения // Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1977. - №6. - С. 121-123.

104. Садовский В.Д., Фокина Е.А. Остаточный аустенит в закаленной стали. -М.: Наука, 1986. -114 с.

105. Bhadeshia H.K.D., Wangh A.R. Bainite: an Atom-probe study of the incomplete reaction phenomenon // Acta Metallurgica. -1982.-Vol.30,№4.-P.775-784.

106. Блантер M.E., Серебренникова Б.Г. О природе термической стабилизации аустенита // МиТОМ. 1972. - №7. - С. 5-10.

107. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. -М.: Машиностроение, 1981. 248 с.

108. Шураков С.С. Задержанное разрушение закаленной стали и влияние отдыха на ее прочность: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Л., 1961. - 24 с.

109. Козлов Р.А. Сварка теплоустойчивых сталей. Л.: Машиностроение, 1986.- 160 с.

110. Ажогин Ф.Ф. Коррозионное растрескивание и защита высокопрочных сталей. М.: Металлургия, 1974. - 256 с.297

111. Белоглазов С.М. Наводороживание стали при электрохимических процессах. Д.: Изд-во ЛГУ, 1975. - 412 с.

112. Смирнов Н.С., Простаков М.Е., Липкин Я.Н. Очистка поверхности стали. -М.: Металлургия, 1978. 232 с.

113. Касаткин О.Г. Особенности водородного охрупчивания высокопрочных сталей при сварке: Обзор // Автоматическая сварка. 1994. - №1. -С. 3-7.

114. Касаткин Б.С., Мусияченко В.Ф. Механизм образования интеркристаллитных холодных трещин в околошовной зоне сварного соединения закаливающихся сталей //Проблемы прочности. 1974. -№10.-С.З-9.

115. Голованенко С.А., Сергеева Т.К. Микроструктурные аспекты разрушения при водородном охрупчивании газопроводных сталей // Сталь. -1984. -№7.-С. 73-78.

116. Гуляев А.П., Голованенко Ю.С., Зикеев В.Н. Влияние количества немартенситных продуктов превращения на сопротивление разрушению улучшаемой конструкционной стали // МиТОМ. — 1978.- №7. С. 60.

117. Макара A.M., Мосендз H.A. Сварка высокопрочных сталей. Киев: Технжа, 1971. - 140 с.

118. Структурные превращения в ЗТВ и сопротивляемость сварных соединений высокопрочных мартенситных сталей замедленному разрушению /В.Ф. Мусияченко, В.Г. Гордонный, A.A. Гайворонский и др. // Автоматическая сварка.- 1992. №4.-С. 3-6.

119. Галактионова H.A. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967.304 с.

120. Астафьев A.A. Диффузия и выделение водорода из стали // МиТОМ. -1991,-№2.-С. 5-8.

121. Ажогин Ф.Ф., Сахаров A.B., Иванов С.С. К вопросу о распределении водорода и замедленном разрушении высокопрочной стали // ФХММ. 1979. -Т. 15, №3. - С. 35-38.298

122. Bockris I. O'M., Subramanyan P.К. A thermodinamic analysis of hydrogen in metals in the presence of an applied stress field // Acta Metallurgica. 1971. -Vol.19, №. -P. 1205-1209.

123. Troiano A.R. The role of hydrogen and other interstitials in the mechanical behavior of metals // Transactions of the American Society of Metals. 1960. -Vol.52, №1.-P. 54-80.

124. Влияние коэффициента перекрытия "пятен" закалки на остаточные напряжения после лазерной обработки / B.C. Великих, В.П. Гончаренко, А.Ф. Зверев, В.Г. Рудычев // МиТОМ. 1984. - №9. - С. 23-24.

125. Рентгенографическое исследование остаточных напряжений, возникающих после импульсной лазерной закалки сталей / B.C. Великих, И.Н. Воронов, В.П. Гончаренко и др. // ФиХОМ. 1982. - №6. - С. 138-143.

126. Остаточные напряжения в углеродистых сталях после поверхностного упрочнения излучением С02-лазера / B.C. Великих, В.П. Гончаренко, А.Ф. Зверев, B.C. Картавцев // МиТОМ. 1985. - №4. - С. 9-12.

127. Распределение остаточных напряжений на поверхности сталей, упрочненных непрерывным С02-лазером / А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов, B.C. Майоров и др. // МиТОМ. 1987. - №9. - С. 45-49.

128. Шаповалов В.И. Влияние водорода на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов. -М.: Металлургия, 1982. -232 с.

129. Диффузия водорода в конструкционных сталях в связи с процессом флокенообразования / В.И. Явойский, Г.В. Гуськов, B.J1. Сафонов и др. // Тр. МИСиС. 1973. - Вып.74: Физико-химические исследования процессов производства стали. - С. 38-48.

130. Федосов С.А. Рентгенографический анализ субструктуры остаточного аустенита после лазерной обработки конструкционных сталей // ФиХОМ. 1992. - №1. - С. 126-131.

131. Габидуллин P.M. О влиянии дислокаций на кинетику дегазации металлов // ФХММ. 1976. - №1. - С. 52-55.

132. Сидоренко В.М., Качмар Б.Ф., Борисова Н.С. Влияние деформаций и напряжений на диффузионные характеристики водорода в металлах // ФХММ. -1973. -Т.9, №5. С. 14-19.

133. Филиппов Г.А., Саррак В.И. Локальное распределение водорода и внутренние микронапряжения в структуре закаленной стали // ФММ. 1980. -Т.49, Вып.1. - С. 121-125.

134. Сидоренко В.М., Сидорак И.И. Граничная и объемная диффузия водорода в меди, никеле и железе // ФХММ. 1973. - №4. - С. 12-16.

135. Werner J.E., Davis Н.М. The hydrogen absorbability in Fe-C alloy, containing 0,23% С // Transactions Amer. Soc. of Metals. 1961. - Vol.53. Metals Pare. - Ohio: - 1961. - P. 853-869.

136. Федоров В.Г., Шуваева H.A. Влияние содержания углерода и водорода в сварных соединениях сталей на сопротивляемость образованию холодных трещин // Сварочное производство. 1976. - №3. - С. 22-23.

137. Деканенко В.М., Еремина М.И. Взаимосвязь между выделением водорода из стали и распадом переохлажденного аустенита // МиТОМ. 1982. -№4.-С. 4-6.

138. Еремина М.И., Деканенко В.М. Влияние изотермической закалки на кинетику выделения водорода из стали 40ХН // ФиХОМ. 1977. - №1. - С. 82-86.

139. Кархин В.А., Михайлов В.Г. Распределение водорода при однопроходной сварке стали // Автоматическая сварка. 1985. - №6. - С. 39-42.

140. Кинетика диффузионного перераспределения водорода между металлом шва и основным металлом при дуговой сварке / И.К. Походня, Л.И.300

141. Демченко, А.П. Пальцевич, В.Г. Устинов // Автоматическая сварка. 1976. - №8. -С. 1-5.

142. Возмищева Т.Г., Муртазин И.А. Численное решение задачи термодиффузии при различных краевых условиях // ФиХОМ. 1988. -№6.-С. 105.

143. Численное решение задачи термодиффузии при различных краевых условиях / С.П. Блинов, Т.Г. Возмищева, И.А. Муртазин, Л.И. Романов // ФиХОМ. 1992. - №1. - С. 46-49.

144. Карпенко Г.В. Влияние среды на прочность и долговечность металлов. -Киев: Наукова думка, 1976. 127 с.

145. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985.-218 с.

146. Потак Я.М. Высокопрочные стали. // Серия: Успехи современного металловедения. -М.: Металлургия, 1972. -208 с.•144. Саррак В.И. Водородная хрупкость и структурное состояние стали // МиТОМ,- 1982. -№5.-С. 11-17.

147. Шоршоров М.Х. Металловедение сварки стали и сплавов титана. -М.: Наука, 1965.-336 с.

148. Мусияченко В.Ф., Касаткин Б.С. Распределение водорода в сварном соединении легированной стали и его влияние на образование холодных трещин: Обзор // Автоматическая сварка. 1985. - №9. - С. 3-8.

149. Гольдштейн Р.В., Ентов В.М., Павловский Б.Р. Модель развития водородных трещин в металле // Доклады АН СССР. 1977. - Т.237, №4. - С. 828-831.

150. Kikuta J., Sugimoto К., Ochiani S. Hydrogen-dislocation interaction and its parallelizm with hydrogen embrittlement // Trans. Iron Steel Inst. Jap. 1975. -Vol.15, №2. -P. 87-94.

151. Troiano A.R. Delayed faubure of high strength Steel // Corrosio №. -1959. Vol.15, №4. - P. 207-212.301

152. Petch №L, Stables P. Delayed fracture of metals under static-load // Nature.- 1952. Vol.169, №. -P. 842-843.

153. Petch №.J. The ductile fracture of poly crystalline a-iron // Philosophical Magazine. 1956. - Vol.1, №2. - P. 186-190.

154. Потак Я.М. Хрупкое разрушение стали и стальных деталей. М.: Оборонгиз, 1955.-390 с.

155. Johnson Н.Н., Willner A.M. Moisture and stable crack growth in a high strength Steel // Appl. Mat. Res. 1965. - Vol.4, №1. - P. 34-40.

156. Loginow A.W., Phelps E.H. Steels for seamless hydrogen pressure vessels // Corrosio № 1975. - Vol.31, №11. - P. 404-412.

157. Nelson H.G., Williams D.P., Tetelman A.S. Embrittlement of ferrous alloy in a partially dissotiated hydrogen environment // Metallurgical Transactions. — 1971. — Vol.2, №4. P. 953-959.

158. Oriani R.A., Josephic P.H. Equilibrium aspects of hydrogen indused cracking of Steels // Acta Metallurgica. 1974. - Vol.22, №9. - P. 1065-1074.

159. Структура и износостойкость стали У8, обработанной лазером / Л.Г. Коршунов, А.В. Макаров, В.М. Счастливцев и др. // ФММ. 1988. - Т.66, Вып.5. -С. 948-957.

160. Хронусов B.C., Сиротенко Л.Д. Влияние электроискровой упрочняющей обработки на износ разделительных штампов // Вестник машиностроения. 1987. - №2. - С. 53-55.

161. Слосман А.И., Лемешев Н.М. Ионное азотирование стали Х12Ф1 // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. -№12.-С. 15-17.

162. Влияние режимов электронного облучения на стойкость формообразующих частей пресс-форм / В.Б. Лившиц, Р.А. Владимирский, Н.А. Морозова, Е.М. Фридман // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1990. -№8.-С. 22-24.

163. Артамонова И.В. и др. Влияние поверхностного лазерного легирования на структуру и механические свойства стали 40ХН / И.В.302

164. Артамонова, A.A. Никитин, И.А. Рыжков // Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. - №10. - С. 5-7.

165. Постников B.C. и др. Формирование структуры поверхностного слоя стали при лазерном борохромировании / B.C. Постников, B.C. Томсинский, A.C. Поляков // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. - №8. - С. 19-21.

166. Структура и свойства сталей после борирования с использованием лазерного нагрева / А.Б. Лысенко, H.H. Козина, Т.В. Гуляева и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1991. - №3. - С. 2-4.

167. Исаков С.А. и др. О получении теплостойких слоев при лазерной цементации стали / С.А. Исаков, В.П. Пахадня, В.М. Картошкин // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1985. - №11. - С. 112-115.

168. Спивак A.B., Абраменко Ю.Е. Лазерное гидролучевое упрочнение конструкционных чугунов // Вестник машиностроения. 1989. - №6. - С. 46-48.

169. Чудина О.В. Поверхностное легирование железоуглеродистых сплавов с использованием лазерного нагрева // МиТОМ. 1994. - №12 - С.2-7.

170. Крапошин B.C., Копецкая И.Ч., Костышева О.П. Влияние параметров лазерного нагрева на концентрацию хрома в поверхностных слоях сталей. // ФиХОМ. 1989. - №5. - С. 90-96.

171. Модель механизма образования гетерофазной структуры в зоне легирования под действием концентрированного потока энергии. / Я.Д. Коган, З.С. Сазонова, С.Г. Лобанов, В.Д. Александров // Сб. научных трудов МАДИ.М.: МАДИ, 1986.-85 с.

172. Структура легированных лазерной обработкой слоев в сплаве ХН67МВТЮ. / Никитин А.А, Травина Н.Т, Рыжков И.А, Артамонова И.В. // ФиХОМ. 1988. - №6. - С. 58-62.

173. Фазовый состав и свойства поверхностей низкоуглеродистых сталей легированных с помощью лазерного нагрева. / Али-Заде И.И, Кабанова С.В, Крапошин В.С, Петрикин Ю.В. // ФиХОМ. 1987. - №6. - С. 76-81.303

174. Великевич С.П, Береза Н.А, Бушик C.B. Закономерности изменения морфологии фронта кристаллизации титановых сплавов после борирования с помощью луча непрерывного С02-лазера. // ФиХОМ. 1990. - №2. - С. 24-30.

175. Мендыгалиева Э.Ж, Киншакбаев А.И, Хасенов М.У. О лазерном легировании стали У10 при использовании порошка Cr-Ni-B4C-Si. // ФиХОМ. -1992. -№2.-С. 149-152.

176. Поверхностное легирование хромом металлических сплавов с помощью лазерного излучения. / P.E. Кржижановский, А.П. Петухов, Федотов, Б.А. Дробышев, В.Г. Крюков // ФиХОМ. 1988. - №1. - С. 84-88.

177. Федосеенко С.С, Бровер Г.И, Варавка В.Н. Лазерное легирование металлообрабатывающего инструмента. // Технология и организация производства. 1988. - №1. - С. 46-47.

178. Применение лазерного излучения для борирования деталей штамповой оснастки. / B.C. Коваленко, A.M. Колосовский и др. // Технология и организация производства. 1987. - №1. - С. 48-51

179. Лахтин Ю.М, Коган Я.Д, Бурякин A.B. Поверхностное насыщение стали бором при воздействии излучения лазера. // МиТОМ. 1985. -№11 -С.9-11.

180. Тананко И.А, Левченко А.А, Гуйва Р.Г. Особенности формирования структуры поверхностного слоя при лазерном борировании. // ФиХОМ. 1989.-№4. - С. 72-77.

181. Влияние параметров лазерного воздействия на распределение бора в зоне упрочнения сталей и сплавов / И.Г. Берзина, Э.Б. Гусев, B.C. Просолов, Г.Н. Федина // ФиХОМ. 1990. - №6. - С. 43-47.

182. Определение условий борирования стали при нагреве лазерным излучением. / Ляхович Л.С., Исаков С.А., Картошкин В.М., Пахадня В.П. // МиТОМ.- 1985. -№11.-С. 12-14.

183. Скаков Ю.А., Еднерал Н.В. Легирование поверхностных слоев при использовании лазерной обработки. // Изв. АН СССР Сер. физическая. 1983. -т.47.№8. - С. 1487-1496.304

184. Ляхович Л.С., Исаков В.А., Картошкин В.М. Влияние на износ скорости перемещения образца при лазерном борировании стали. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1985. - №6. - С. 155-160.

185. Говоров И.В., Колесников Ю.В., Миркин Л.И. Повышение поверхностной прочности углеродистой стали при лазерном нанесении хромосодержащих покрытий. // ФиХОМ. 1988. - №3. - С. 68-71.

186. Берзина И.Г. Особенности зон упрочнения, полученных при борировании импульсным лазером. // Изв. вузов. Физика. 1986. - т.29.№7. - С. 1351-1355.

187. Инютин В.П., Колесников Ю.В., Жостик Ю.В. Влияние лазерного борирования на контактную деформацию стали 45 при ударно-циклическом нагружении. // Электронная техника, серия Материалы. 1986. - №4. - С. 77-78.

188. Лазерное борирование сплавов титана Laser boriding of Tialloys / Postnikov V.S., Tagirov M.N // Abstr 2-nd Sino-Russ Sy mp.Adv.Mater and Processes, Xian,8-130ct,1993,-Xian.,1993. С. 85-анг.

189. Технологические лазеры: Справочник в двух томах. Под ред. д.т.н. Г.А. Абильсиитова, т.1. М.: Машиностроение, 1991. 431 с.

190. Косырев Ф.К., Железнов Ф.К., Барсук В.А. Цементация низкоуглеродистых сталей при воздействии непрерывного излучения СОг-лазера // ФиХОМ. 1988. - №6 - С. 54-57

191. Chane, Mazumder J., Chen M.M. A Two-Dimensional Transient Model for Convection in Lazer Melted Pool // Metallurgical Transactions. 1984. - Vol. l5A. -№12.-P. 2175-2184.

192. Майоров B.C. Использование поверхностно-активных веществ для изменения характера конвекции при лазерном легировании. // Всесоюзная конференция по взаимодействию оптического излучения с веществом, Ленинград / 14-18 марта 1988 / ; ГОИ. 1988. - 452 с.305

193. Майоров В .С, Матросов М.П. Влияние поверхностно-активных веществ на гидродинамику лазерного легирования металлов.// Квантовая электроника. -1989. т. 16.№4. С. 806-810.191. шехтер С.Я., Резницкий А.М. Наплавка металлов. М.: Машиностроение, 1982.-71 с.

194. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление: Пер. с япон. М.: Машиностроение, 1985.-240 с.

195. Фру мин И. И. Автоматическая электродуговая наплавка. Харьков: Ме-таллургиздат, 1961. -421 с.

196. Электрошлаковая сварка и наплавка / Под ред. Б.Е. Патона .- М.: Машиностроение, 1980. — 511 е., ил.

197. Рыкалин H.H. Расчеты типовых полей при сварке. М.: Манн из, 1951296 с.

198. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем: В 2 т. -М.: Физматгиз, Î959. Т.!. - 755 с.

199. Костромин C.B., Закономерности формирования и изменения свойств поверхностных слоев сталей при лазерной термической обработке: Дисс. канд. техн. наук. -Н. Новгород. 1997.-168 с.

200. Костромин C.B., Шестернин И.М. Влияние исходной структуры сталей на строение и толщину упрочненных лазером слоев// «Материаловедение и высокотемпературные технологии» -Межвузовский сб. научн. трудов. Вып. I. -Н. Новгород: НЕТУ. 1999. С. 178-179.

201. Квасов М.И. Разработка технологий и осностки лазерной наплавки рабочих поверхностей режущего инструмента и деталей машин, обеспечивающих структуры и свойства с повышенной работоспособностью: Дис. канд. техн. наук. -Н. Новгород. 1995. -168 с,

202. Исследование возможности многослойной лазерной наплавки/ C.B. Костромин, И.М. Шестернин, М.И. Квасов // Межвузовский сб. научн. трудов. Управление строением отливок и слитков». Н. Новгород: НЕТУ. -1998. -С. 119120.

203. Повышение износостойкости .низколегированных сталей методом лазерной закалки/ А.Л. Еолованов, В.П. Дмитриев, С.А. Курашин, IO.H. Каленихин306

204. Применение процессов газотермического напыления и лазерной обработки материалов: научно-техн. сб. по обмену опытом. II Новгород: ВНТО. -1990. -С. 3335.

205. Фазовые превращения и свойства стали типа 18X2114MA Б.А. Апаев. В.Е. Пермитин , С.А. Мадянов, А.Д. Клинов, А.Д. Голованов// МиТОМ. 1976. №.2. -С. 59-60.

206. Пермитин В.Е., Голованов А.Л. О перераспределении водорода при гамма-альфа превращении в стали// МиТОМ. -1988. №.10. -С. 2-6.

207. Пермитин В.Е., Голованов АЛ. О перераспределении водорода при фазовых превращения в стали Управлением строением отливок и слитков: Межвуз. сб. научи, работ. -Горький. -1989. -С. 55-58.

208. Пермитин В.Е., Г олованов А.Л., Буровкин А.Б. О механизме флокено-образования в сталях// МиТОМ. -1991. -№.8. С. 4-5.

209. Влияние водорода на трещинообразование при лазерной закалке конструкционных сталей/ А.Л. Голованов. Г.Н. Гав рилов// Межвуз. сб. иаучн. трудов. «Управление строением отливок и слитков» Н.Новгород: НГТУ 1998. С. 121307

210. Влияние остаточного аустенита на окклюзию и подвижность водорода в закаленной стали / А.Л. Голованов. Г.Н. Гаврилов// Межвузовский сб. научн. трудов. «Металловедение и высокотемпературные технологии» Вып. I. -Н.Новгород: НГТУ. -1999. С. 156-158.

211. Горшкова Т.А. Формирование структуры и свойств конструкционных и инструментальных сталей при лазерном легировании: Дисс. канд. техн. наук. -Н.новгород. -1998. -228 с.

212. Горшкова Т.А. Лазерное легирование инструментальных сталей У8А и 6ХС // «Металловедение и высокотемпературные технологии» -Межвузовский сб. научн. трудов. Вып. I. -Н.Новгород: НГТУ. 1999. -С. 176-178.

213. Горшкова Т.А. Математическое моделирование процесса лазерного легирования /У «Управление строением отливок и слитков». Межвузовский сб. научн. трудов. Вып. 1. -Н.Новгород: НГТУ. -1998. -С. 123-124.

214. Горшкова Т.А. Проблемы прогнозирования результатов после лазерного легирования поверхности материала// «Металловедение и высокотемпературные технологии» -Межвузовский сб. научн. трудов. Вып. 2. -Н.Новгород: НГТУ. -2000.-С. 194-196.

215. B.C. Иванова и др. Синергетика и фракталы в материаловедении/ B.C. Иванова, A.C. Балакин, И.Ж.Бунин, A.A. Оксогоев. М.: Наука, 1994. -383 с.

216. Григорьянц А.Г., Шиганов И.II. Оборудование и технология лазерной обработки материалов. М,: Высшая шк., 1990, -159 с.

217. Справочник по лазерной технике ./ Под. ред. А.П. Нанартовича. М.: Энергоатомиздат, 1991. 544 с.

218. Лазерная техника и технология. В 7 кн.Кн.З. Методы поверхностной лазерной обработки: Учеб. пособие для вузов / А.Г. Григорьянец, A.M. Сафонов; Под ред. А.Г. Григорьянца. М .: Высш. шк., 1987. 191 с.

219. Манько П.А., Милъдур С.Р., Семенов С.А. Разработка высокопроизводительного процесса лазерно-поро ш ковой наплавки. // Применение лазеров в народном хозяйстве. Тез. докл. Всесоюз. конф. Звенигород, 1985. С. 115.

220. Разработка технологии лазерно-порошковой наплавки / Асваров A.A., Всеволодов Б.А., Манько H.A., Семенов С.А. // Механизация тяжелых и трудоемких процессов в судостроении: Сб. науч. тр. Л.:ЛКИ.Л987. С. 86-92.

221. High Power Lasers and Laser Machining Technology, 25-28 April 1989. Paris, France EC02: Laser cladding of carbon steel with a ceramic metallic composite. / K.MJasim, D.R.F.West.Imerial College (UK). Vol.1132, P. 237-246.308

222. Андрияхин В.М. Процессы лазерной сварки и термообработки. -М.: Наука, 1988.- 171 с.

223. Справочник по технологии лазерной обработки. / Коваленко B.C., Котляров В.П., Дятел В.П., Романенко В.В. Киев: Техника, 1985. - 167 с.

224. Абильситов Г.А., Кокора А.Н., Соболь Э.Н. Изменение структуры и фазового состава сплавов под действием лазерного излучения // Изв. АНСССР. Сер. Физическая. 1989. -Т.53,№3. - С. 410-416.

225. Соболь Э.Н., Глытенко А.Л., Любов Б .Я. Физико-математический анализ нагрева и модификации поверхности при лазерной обработке материалов: Обзор // Инженерно-физический журнал. 1990. - Т.58, №3. - С. 357-374.

226. Теоретическое исследование кинетики аустенитизации в сталях при нагреве непрерывным лазерным излучением / Е.И. Ким, А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов и др. // Инженерно-физический журнал. 1987. - Т.52, №3. - С. 444492.

227. Андрияхин В.М'., Майоров B.C., Якунин В.П. Расчет поверхностной закалки железоуглеродистых сплавов с помощью технологических С02-лазеров непрерывного действия // Поверхность: Физика, химия, механика. 1983. - №6. -С. 140-147.

228. Получение однородного закаленного слоя при лазерной обработке стали 9Х / Т.М. Вязьмина, А.Н. Веремеевич, И.А. Иванов, B.C. Крапошин, В.П. Полухин // ФиХОМ. 1988. - №6. - С. 63-66.

229. Выбор параметров лазерного нагрева углеродистых сталей для получения заданной глубины закалки / Е.А. Дубровская, Ч.В. Копецкий, B.C. Крапошин, И.В. Родин //МиТОМ. 1986. - №9. - С. 32-35.

230. Косырев Ф.К., Крапошин B.C. Использование известных теплофизических оценок для выбора параметров лазерной термообработки // Поверхность. Физика, химия, механика. 1983. - №9. - С. 118-123.309

231. Повышение износостойкости деталей тракторов "Беларусь" лазерной термообработкой / В.Н. Дубняков, Е.В. Пасах, Г.И. Ветрогон и др. // Тракторы и сельхозмашины. 1985. - №5. - С.52-54.

232. Крапошин B.C., Шахлевич К.В. Фазовый состав железоуглеродистых сплавов после закалки из жидкого состояния // Изв. АН СССР Металлы 1989. -№5-С. 107-112.

233. Никишов H.A., Соколов A.M., Ульянов В.Г. Влияние скорости нагрева на критические температуры альфа-гамма превращения в стали 40Х // МиТОМ. -1991. №8. - С. 2-4.

234. Структура и свойства сплавов./ A.M. Паршин, И.М. Неклюдов, Б.Б. Гуляев, Н.В. Камыманченко, Е.И. Пряхин.// М.: Металлургия. -1993. -317 с.

235. Гурвич Л.О., Соболь Э.Н. Влияние кинетики a~6g превращения, лимитируемого диффузией, на расчет толщины закаленного слоя при лазерной термообработке стали // Изв. АН СССР. Металлы. 1984. - №6. - С. 154-158.

236. Кокора А.Н., Соболь Э.Н. Расчет толщины закаленного слоя при лазерной термообработке стали без оплавления поверхности // Инженерно-физический журнал. 1989. - Т.56, №4. - С. 632-639.

237. Расчет кинетики аустенитизации сталей при лазерном нагреве /А.Н. Сафонов, Е.А. Щербакова, М.Н. Ивлиева и др. // Инженерно-физический журнал. 1989. - Т.57, №6. - С. 959-964.

238. Лешковцев В.Г., Покровский A.M., Бойков В.Н. Математическое моделирование процессов превращения переохлажденного аустенита в эвтектоидных сталях //МиТОМ. 1988. - №1. - С. 17-19.

239. Попова Л.Е., Попов A.A. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана: Справочник. М.: Металлургия, 1991. - 504 с.

240. Лешковцев В.Г., Покровский A.M., Тарасов И.А. Влияние напряжений на структурные превращения в стали 75Х2ГНМФ // МиТОМ. 1991. - №2. - С. 19-21.310

241. Лошкарев В.Е. Математическое моделирование процесса закалки с учетом влияния напряжений на структурные превращения в стали // МиТОМ. -1986.-№1.-С. 2-6.

242. Лошкарев В.Е. Расчетное исследование влияния напряжений на структуру закаливаемых стальных изделий // МиТОМ. 1990. - №3. - С. 17-22.

243. Соленов C.B. Особенности изменений структур и механических свойств некоторых металлов и сплавов при лазерной обработке: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Н. Новгород, 1991. - 24 с.

244. Экспериментальная проверка расчетов термоупрочнения железоуглеродистых сплавов с помощью С02-лазера непрерывного действия / В.М. Апдрияхии, B.C. Майоров, Н.Т. Чеканова, В.П. Якунин // Поверхность. Физика, химия, механика. 1983. - №9. - С. 145-150.

245. Майоров B.C. и др. Требования со стороны обработки материалов, предъявляемые к излучению непрерывных СОг-лазеров / B.C. Майоров, А.Н. Сафонов, В.А. Фромм // Электронная обработка материалов 1985.-№5-С. 10-15.

246. Клевцов Г.В., Швец Г.Б., Жижерин А.Г. О подготовке образцов к рентгеноструктурному анализу // Заводская лаборатория. 1983. - №11. - С.58-60.

247. Бекреиев А.Н., Константинов М.П. Рентгеновское определение количества остаточного аустенита в сталях // Заводская лаборатория. 1984. -Т.50, №5. - С.42.

248. Апаев Б.А. Фазовый магнитный анализ. М.: Металлургия, 1976.328 с.

249. Технический паспорт па установку АВМ-65, изготовитель Дзержинский филиал ОКБА, ТУ SE 2.840.065

250. Методические разработки для выполнения НИРс // Механические и технологические свойства металлов / В.А. Скуднов, ННПИ, Н. Новгород, 1992.311

251. H.H. Козлова, Ю.А. Масалов, А.Е. Силуанов. Способ и прибор для сравнительной оценки эффективности упрочняющих и тонкопленочных технологий. Сб. Обработка импульсным магнитным полем. 1989.-С. 103-112.

252. Спиридонов В.П., Лопаткин A.A. Математическая обработка физико-химических данных. М.: Изд-во МГУ, 1970. - 222 с.

253. Максимов Ю.М., Рожков И.М., Саакян М.А. Математическое моделирование металлургических процессов. -М.: Металлургия, 1976. 288 с.

254. Болыпев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983.-416 с.

255. Иванов В.В. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие. -Киев: Наукова думка, 1986. 584 с.

256. Сафонов А Н., Григорьянц А.Г. Лазерные методы термической обработки в машиностроении. М.: Машиностроение НТО Машпром., 1986,-48 с.

257. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н., Тарасенко В.М. Упрочнение поверхности сплавов лазерным излучением. Поверхность. Физика. Химия. Механика, 1983, №9, С. 124-131.

258. Анисимов В.М. Насыщение железа углеродом при пробое газа атмосферного давления излучением импульсно-периодического С02-лазера. -Поверхность. Физика. Химия. Механика, 1984, №9.

259. Гаврилов Г. Н. и др. Влияние различных режимов лазерного борирования и цементации на свойства сталей 20 и У8А / Г. Н. Гаврилов, М. И. Квасов, Т. И. Герасимова//Технология судостроения. 1991. - №1. — С. 8-10.

260. Обработка быстрорежущей стали Р6М5 непрерывным способом излучения С02-лазера / Г. Н. Гаврилов, О. В. Горшков, С. А. Вольхин, Л. П. Лысанова // Судостроительная промышленность. Серия: Технология и организация производства. 1990. - Вып.24. - С. 31 -36.

261. Лазерное легирование быстрорежущей стали Р6М5 / Г.Н. Гаврилов, Т.А. Горшкова, С.В. Соленов // Естественные науки: Теоретические и312педагогические аспекты // Сб. науч. трудов НГПУ. -Н. Новгород: НГПУ. 1997. -С. 11.

262. Бодяко М.Н., Астапчик С.А. Электротермическая обработка сплавов с особыми физическими свойствами. М.: Наука и техника, 1977, - 256 с.

263. Бровер Г.И. Физические и технологические основы процессов поверхностной термической обработки и легирования с лазерным нагревом. Автореферат дисс. доктора технических наук, Ростов-на-Дону, 1977. -45 с.

264. Гуляев А.П. Термическая обработка стали. М.: Госиздат, 1953. 384 с.

265. Физические основы электротермического упрочнения стали / Под ред. В.Н. Гриднева, Ю.Я. Шишкова, С.П. Ошкадерова, В.И. Трефилова. Киев.: Наукова думка, 1973. - 335 с.

266. Структурно-технологические особенности высокопрочной стали 13Х15Н4АМЗ / Г.Н. Гаврилов, В.М. Григорьев, А.Г. Братухин // Авиационная промышленность. 1968. - №8. - С. 68-71.

267. Гаврилов Г.Н. влияние предварительной термической обработки на структуру и свойства высокопрочных коррозионностойких сталей. Дисс. кандидата технических наук, Горький, 1981. 172 с.

268. Физическое металловедение / Под ред. Р.У. Кана и П. Хаазена. Пер. с англ. -М.: Металлургия, 1987. -623 с.

269. Гаврилов Г.Н., Аронов Б.И., Братухин А.Г. Ремонт и изготовление деталей из нержавеющих сталей и сплавов. Машиностроение. - 1974. - 224 с.

270. Голованов А.Л., Гаврилов Г.Н. Расчет сегрегаций водорода при лазерном упрочнении сталей // Лазерная технология и средства ее реализации -97: Материалы науч.-техн. конференции. С. Петербург.:СП6ГТУ, 1997.-С.82-84.313

271. Самарский A.A. Теория разностных схем. -М.: Наука, 1977. 656 с.

272. Саррак В.И. Замедленное разрушение, водорода и примеси в стали // МиТОМ. 1977. - №8. - С. 17-21,

273. Радушкевич JI.B. Курс термодинамики. М.: Просвещение, 1971.288 с.

274. Кархин В.А., Мнушкин О.С., Петров Г.П. Кинетика перераспределения водорода в сварочных соединениях // Автоматическая сварка. 1980. №6.-С. 28-32.

275. Голованов А.Л. Влияние структуры на трещинообразование при лазерной закалке сталей. Дис.кандидата технических наук, Н. Новгород, -162 с.

276. Особенности термической обработки стали 13X15H4AM3 / Г.Н. Гаврилов, Г.Б. Строганов, В.М. Григорьев, А.Г. Братухин // МиТОМ. 1972. -№7. - С. 66-67.

277. Гаврилов Г.Н. Металлографическая модель процесса лазерного термоупрочнения Fe-C-сплавов // Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвузовский сб. науч. трудов. Выпуск 1. Н. Новгород: Изд-во НГТУ.-1999.-С. 172-174.

278. Гаврилов Г. Н. Металловедческие вопросы лазерной обработки металлических сплавов // Управление строением отливок и слитков: Межвузовский сб. науч. трудов. -Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 1998. С. 124-126.

279. Гаврилов Г. Н. и др. Разработка технологии термоупрочнения инструментальных сталей, с использованием С02-лазера / Г. Н. Гаврилов, О. В. Горшков, С. А. Вольхин // Технология судостроения. 1991. - №1. - С. 38-39.314

280. Любарский И.М., Палаткии Л.С. Металлофизика трения. // Серия: Успехи современного металловедения. -М.: Металлургия, 1976. 176 с.

281. Научные основы материаловедения / Под. ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994. - 366 с.

282. Влияние термохимических эффектов на процесс лазерного легирования / Г.Н. Гаврилов, Т.А. Горшкова, В.Б. Федосеев // Известия инженерно-технологической Академии Чувашской Республики. Объединенный научный журнал №3-4. Чебоксары. - 1998. - С. 118-121.

283. Вейко В.П., Кокора А.Н., Либенсон М.Н. Об экспериментальной проверке распределения температуры в зоне воздействия излучения оптического квантового генератора на металл. // ДАН СССР. 1967. - т. 179. №1. - С.68-71.

284. Арутюнян Р.В., Болыпов Л.А., Витоков В.В. О механизмах конвективного перераспределения при импульсном оплавлении поверхности металла//ДАН СССР. 1986. -т.291. - №4. - С. 843-846.

285. Арутюнян Р.В., Баранов Г.А., Болынов Л.А. Механизмы глубокого проплавления металлов импульсно-периодическим излучением // Поверхность. -1987. -№8.-С. 105-112.

286. Горшкова Т.А., Федосеев В.Б. Термомеханические эффекты в процессе лазерного легирования // Прикладная механика и технологии машиностроения / Сб. науч. трудов под ред. Ерофеева В.И. и Сорокина Г.К. Н. Новгород: Интелсервис, 1997. №1 - С. 52-56.

287. Куликов И.С. Термодинамика карбидов и нитридов. Справочник. -Челябинск.: Металлургия, 1988. 320 с.

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

289. Скуднов В.А. Закономерности сопротивления разрушению металлов //Изв. ВУЗов. Черная металлургия. 1994. - №8. - С. 42-44.

290. Скуднов В.А., Северюхин А.Н. О взаимосвязи предельной удельной энергии деформации с критериями трещиностойкости линейной и нелинейной механики разрушения // Изв. ВУЗов. Черная металлургия,-1993.№11-12—С.42-45.315

291. Методика измерения плотности металлов. / В.А. Скуднов // Механические и технологические свойства металлов: Уч. пособие. Н. Новгород, ННПИ. 1992. - 17 с.

292. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: София: Машиностроение. Техника, 1980, - 30 с.

293. Прогнозирование свойств сталей и сплавов на основе регрессионных моделей: Методические указания к лаб. работе по дисциплине «Теория систем и ее приложения». Горький: ГНИ им. А.А. Жданова, 1988. - 31 с.

294. Гельд П.В., Рябов Р.А. Водород в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1974. - 272 с.

295. Литвин А.К., Ткачев В.И. Явление облегчения деформирования и разрушения металла в присутствии водорода // ФХММ. 1976. - №2. - С. 27-34.

296. Самарский А. А. Теория разностных схем. М.: Наука, 1977. - 656 с. ЗОГЛариков Л.Н. Диффузионные свойства металлов и сплавов.

297. Справочник. Киев: Наукова думка, 1983. - 512 с.

298. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: Гостехиздат. - 1954. - 788 с.

299. Kulakov S. On the Mechanism of Adhesive and Tribocorrasion Wear Under Dry Friction and Boundary Lubricatio№. Proc. of the JAPAN lnter№. Tribology Conf., Nagoya, 1990, v.l, P. 493-498.

300. Chanc, Mazumder J., Chen M.M. A Two-Dimensional Transient Model for Convection in Lazer Melted Pool // Metallurgical Transactions. 1984. - Vol. 15A.-№12. -P. 2175-2184.

301. Anthony T.R, Cline H.E. Surface Rippling Induced by Surface-Tension Gradients During Laser Surface Melting and alloying // J.App. / Phys. 1977. -Vol.48. - №9. - P. 3888-3894.316

302. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. -М.,Металлургия,1975.-584 с.

303. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. И.К. Кикоина. -М.: Атомиздат, 1976. 1005 с.

304. Справочник по лазерной технике: Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1991.-544 с.

305. Лазерное упрочнение разделительных штампов / Г. Н. Гаврилов, Т. И. Герасимова, Э. В. Максимова, О. В. Горшков // Судостроительная промышленность. Серия: Технология и организация производства. 1989. -Вып. 15. - С. 20-29.

306. Об использовании технологии лазерной обработки материалов в судовом машиностроении / Г. Н. Гаврилов, Л. А. Чкалов, Э. В. Максимова, О. В. Горшков // Технология судостроения. 1989. - №5. - С. 51 - 52.

307. Автоматизированный комплекс лазерной обработки штампов / Г. Н. Гаврилов, О. В. Горшков, С. А. Волъхин, М. И. Квасов // Автоматизация и современные технологии. 1992. - №7. - С. 4-5.

308. Перспективы применения лазерных технологий упрочнения для машиностроения / Г.Н. Гаврилов, C.B. Костромин // Управление строением отливок и слитков. Межвузовский сб. науч. трудов. Н. Новгород: Изд-во НГТУ. - 1998.-С. 117-119.

309. Ножи, упрочненные лазером, для обрезки облоя / Г. Н. Гаврилов, С. А. Вольхин, О. В. Горшков, Ю. С. Алексеев // Станки и инструмент. 1992. - №10. -С. 29.

310. Тимофеев Г.И., Гаврилов Г.Н., Леушин Е.О. Повышение стойкости пресс-форм для литья под давлением путем поверхностного легирования //317

311. Материаловедение и высокотемпературные технологии: Межвузовский сб. научн. трудов. Н. Новгород: Изд-во НГТУ. 2000. - С. 43-45.

312. Кархин В.А., Мнушкин О.С., Петров Г.Л. Кинетика перераспределения водорода в сварных соединениях // Автоматическая сварка. -1980. -№6.-С. 28-32.

313. Марочник сталей и сплавов / Под общ. ред. В.Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

314. Основы материаловедения/ Учебник для вузов. Под. ред. И.И. Сидорина. -М.: Машиностроение. -1976. -436 с.

315. А. Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов. Основы лазерного термоупрочнения сплавов. Сер.: Лазерная техника и технология. т. 6. - М.: Высшая школа. -1988. -159 с.

316. И.И. Новиков. Теория термической обработки металлов. Учебник. 2-е изд. -М.: Металлургия. -1974. 400 с.318