автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Регулируемое термопластическое упрочнение стали с бейнитным превращением

ВВЕДЕНИЕ.

1. ВЛИЯНИЕ ГОРЯЧЕЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ

И КОНСТРУКТИВНУЮ ПРОЧНОСТЬ БЕЙНИТА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Структурные особенности бейнита

1.2. Прочность и вязкость сталей со структурой бейнита.

1.3. Конструктивная прочность сталей, упрочненных ВТМИЗО.

1.4. Выводы.

1.5. Цели и задачи исследования.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Исследуемые материалы.ЬО

2.2. Схемы и режимы обработок.

2.3. Определение механических свойств.

2.4. Оценка микропластической деформации.

2.5. Испытания на ударный изгиб.

2.6. Оценка параметров конструктивной прочности стали.

2.6.1. Определение статической вязкости разрушения.

2.6.2. Исследование трещиностойкости при циклическом нагружении.

2.6.3. Контактная усталость при пульсирующем нагружении.

2.7. Микроструктурные исследования.

2.7.1. Оптическая микроскопия.Ы

2.7.2. Электронная микроскопия.

2.7.3. Высокотемпературная металлография.

2.7.4. Рентгеноструктурный анализ.

3. ВЛИЯНИЕ ДШАМИЧЕСКОЙ И СТАТИЧЕСКОЙ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ АУСТЕНИТА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БЕЙНИТА.

3.1. Структурные параметры бейнита углеродистой стали.

3.2. Влияние температуры аустенитизации на изменение параметров и свойств бейнита стали У8.

3.3. Влияние горячей деформации на формирование структур аустенита и бейнита стали У8. бй

3.3.1. Влияние температуры аустенитизации и степени деформации на структуру и свойства нижнего бейнита.

3.3.2. Изменение структуры аустенита при горячей деформации и последеформационной паузе. S

3.3.3. Влияние степени деформации и междеформационной паузы на механические свойства нижнего бейнита. ЬЬ

3.4. Разработка регулируемого термопластического упрочнения сталей с изотермическим бейнитным пре — вращением. 9Ь

3.4.1. Структура и свойства стали У8 после регулируемого термопластического упрочнения.

3.4.2. Влияние температуры изотермического превращения аустенита на структуру и свойства бейнита.

3.5. Влияние регулируемого термопластического упрочнения на структуру и свойства стали 45.

3.6. Выводы. 12Е

4. КОНСТРУКТИВНАЯ ПРОЧНОСТЬ СТАЛЕЙ СО СТРУКТУРОЙ БЕЙНИТА

ПОСЛЕ РГПУ.

4.1. Исследование вязкости разрушения.

4.1Л. Диаграмма конструктивной прочности стали У8.

4.2. Исследование усталостной трещиностойкости.

4.3. Микропластичность упрочненной стали.

4.4. Контактно-усталостная прочность.

4.5. Ударная вязкость.

4.6. Выводы.

5. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ НИЖНЕГО БЕЙНИТА НА ПРОЧНОСТЬ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ СТАЛИ.

5.1. Расчет членов уравнения предела текучести нижнего бейнита.

5.1.1. Напряжение Пайерлса-Набарро.

5.1.2. Упрочнение изменением дислокационной структуры.

5.1.3. Твердорастворное упрочнение.

5.1.4. Упрочнение микроструктурными барьерами.

5.1.5. Дисперсионное упрочнение карбидами.1&

5.2. Определение вклада в упрочнение за счет РТПУ и отдельных членов уравнения предела текучести.

5.3. Выводы. . . '.

6. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ МЕТОДА РЕГУЛИРУЕМОГО ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ.

6.1. Проведение регулируемого термопластического упрочнения в заводских условиях.

6.2. Результаты промышленных испытаний.

6.3. Расчет экономической эффективности регулируемого термопластического упрочнения.

6.4. Выводы.

В В Е Д Е Н И Е Удовлетворение возрастающих потребностей народного хозяйства в металле во многом зависит от получения сталей с хорошим сочетанием прочностных и пластических свойств. Среди возможных методов упрочнения наиболее эффективными являются методы, основанные на совместном воздействии температуры, деформации и фазовых превращений, способствующие повышению надежности и долговечности изделий с одновременным снижением их металлоемкости, В наст_ояшей работе в результате комплексного исследования установлены связи: структурное состояние аустенита структура бейнита- конструктивная прочность стали после регулируемого термопластического упрочнения (РШУ) с бейнитным изотермическим превращением, Электронномикроскопические и рентгенеструктурные исследования особенностей бейнитных структур наряду с изменениями их прочности, вязкости разрушения, контактно-усталостной прочности, ударной вязкости, циклической трещиностойкости и микропластичности позволили выявить основные параметры, контролирующие важные показатели механических свойств промышленных сталей. Тема исследования входит в блок №5 "Новые материалы и технологии" государственной научно-технической программы "Сибирь" и в координационный план фундаментальных исследований АН СССР. (Проблема 0.08,17,, Глава 8 На защиту выносятся следующие основные положения диссертации: I. Значительное повышение конструктивной прочности углеродистых сталей может быть достигнуто регулируемым термопластическим упрочнением с бейнитным изотермическим превращением деформированного аустенита, при котором реализуется научная идея о совмещении двзгх эффективных дислокационных механизмов: зеренного и субзеренного. 2. Структурными параметрами нижнего бейнита, ответственными за прочность, являются ширина пластин сС -фазы и межкарбидное расстояние, за трещиностойкость длина ферритной составляющей бейнита и длина карбидных частиц. Между размерами структурных элементов бейнита и механическими характеристиками упрочненной стали наблюдается количественная зависимость. 3. Для достижения высокой конструктивной прочности установлена возможность оптимизации структуры бейнита при ocjmtecTвлении регулируемого термопластического упрочнения в цикле прокатки стали.I. ВЛИЯНИЕ ГОРЯЧЕЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И КОНСТРУКТИВНУЮ ПРОЧНОСТЬ ЕЕЙНИГА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) Директивами ХХУ1 съезда КПСС по плану экономического и социального развития СССР на 1981-85 годы и на период до 1990 года намечены конкретные пути развития черной металлургии в нацравлении повышения служебных свойств выпускаемой металлопродукции, предусмотрено увеличение в 1,5-2,5 раза производства упрочненных сталей. Увеличивающаяся из года в год потребность в подобных материалах должна решаться за счет повышения их качества, разработки и внедрения новейших методов упрочнения [I] Оущественным резервом экономии металла является широкое применение в машиностроении недорогих углеродистых сталей. Опыт последних лет показывает, что удовлетворение потребностей современной техники в сталях, обеспечивающих высокую конструктивную прочность, нельзя достичь с помощью одних лишь традиционных методов воздействия на структуру. Необходима разработка комбинированных способов упрочнения, основанных, в частности, на совместном воздействии температуры, деформации и фазовых превращений. Сочетание в разной последовательности пластической деформации с закалкой позволяет наряду с увеличением протшости сохранить, а иногда и повысить вязкость, имеющиеся сведения дают основание утверждать, что применение комбинированных способов упрочнения позволяет экономить и легирующие элементы, повышать надежность и долговечность изделий, воспринимающих действие различных факторов; сложного напряженного состояния, низких температур, высоких удельных нагрузок и т.д. В настоящее время в СССР и за рубежом накоплен опыт по получению и использованию сталей с бейнитной структурой, обладающей

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Наиболее эффективным способом повышения механических свойств углеродистых сталей с бейнитной структурой является регулируемое термопластическое упрочнение (РТПУ), предусматривающее в процессе горячей прокатки получение мелкого аустенитного зерна с развитой дислокационной субструктурой. Использование РТПУ в сочетании с промежуточным бейнитным превращением позволяет существенно повысить конструктивную прочность сталей по сравнению с обычной термической обработкой (закалка + отпуск), изотермической обработкой (ИЗО) и высокотемпературной термомеханической изотермической обработкой (ВТМИЗО).

2. Исследования, проведенные в лабораторных и промышленных условиях подтвердили основной принцип структурной теории прочности об активизации эффективных дислокационных механизмов; зе-ренного и субзеренного при разработке и использовании регулируемого термопластического упрочнения (РТПУ), обеспечившего повышение не только показателей прочности, но и пластичности углеродистой стали.

Контролируемыми параметрами такой обработки являются температура аустенитизации, степени деформации, продолжительность междеформационных пауз, скорость охлаждения и температура изотермического превращения аустенита.

3. Оптимальную структуру аустенита перед бейнитным превращением можно получить сочетанием и регулированием двух заключительных деформаций и междеформационной паузы. Первая деформация и следующая за ней выдержка создают условия для протекания первичной рекристаллизации. Заключительная деформация способствует образованию развитой субструктуры в мелком рекристаллизованном зерне аустенита. Необходимым условием сохранения созданной оптимальной структуры аустенита перед промежуточным превращением является ускоренное охлаждение до температуры изотермической выдержки.

4. Основными параметрами структуры нижнего бейнита являются размеры (длина и ширина) ферритных пластин, длина карбидных частиц и межкарбидное расстояние. Увеличение дисперсности бейнита при РТПУ связано с увеличением числа мест зарождения oL -фазы и карбидов. Регулируемая горячая пластическая деформация аустенита создает условия для образования мелких бейнитных кристаллов, наиболее эффективными центрами зарождения которых кроме границ зерен становятся и субграницы. Важным следствием получения такой структуры является прирост по сравнению с контрольной обработкой (ИЗО, to =850°С) прочности на 180 МПа с одновременным повышением относительного сужения с 33 до 41% (сталь У8, tu3=300°C). На стали 45 ( tui =400°С) предел текучести возрастает на 120 МПа с одновременным повышением пластичности на Ъ%,

5. Главными показателями конструктивной прочности и струк-турно^гвствительными характеристиками стали является предел текучести и вязкость разрушения. Предел текучести стали со структурой нижнего бейнита, полученного после изотермического превращения при 250.300°С определяется шириной пластин -фазы и межкарбидным расстоянием. Между пределом текучести стали и шириной ферритной пластины ( W ) наблюдается зависимость, аналогичная уравнению Лангфорда - Коена:

60.2 = И4,5 -Ю,036 W""1

Зависимость между пределом текучести и межкарбидным расстоянием ( Д ) имеет вид: б0.2 =83,2 + 0,0072 7[н ( б0<2 -МПа, \Л/Д -мм).

6. Анализ результатов электронномикроскопических исследований стали У8 со структурой нижнего бейнита после РТПУ, ИЗО и ВТМИЗО показал, что основной прирост прочности в результате РТПУ достигается за счет увеличения дисперсности карбидных выделений в oL -фазе и уменьшения ширины бейнитных кристаллов. Горячая деформация аустенита не вносит существенных изменений в абсолютную плотность дислокаций. Возрастает роль дислокационных ансамблей при создании субструктуры, что выражается ростом вязкости разрушения.

7. Важной особенностью проведения РТПУ является снижение пересыщенности феррита углеродом. Данные рентгеноструктурного анализа стали У8 показали уменьшение периода решетки оС -фазы после РТПУ по сравнению с ИЗО и ВТМИЗО, что объясняется выделением в случае РТПУ большей объемной доли карбидов в феррите. Повышение пластичности матрицы, уменьшение длины бейнитных кристаллов и карбидных выделений способствует повышению вязкости разрушения стали У8 ( D1C , t ИЗ =300°С) после РТПУ с 32 (контрольная обработка) до 42 кДж/м2 и стали 45 ( Jc , tu$=400°C) с0 170 Д° о

240 кДж/м . Как показали испытания на микропластичность, наблюдаемое после РТПУ повышение вязкости разрушения при одновременном увеличении предела текучести связано с облегчением дислокационного скольжения в бейните на начальных стадиях микропластической деформации.

8. Наиболее заметно эффект РТПУ проявляется при низких температурах бейнитного превращения. Переход от нижнего бейнита к верхнему приводит к преимущественному выделению карбидных частиц вдоль главной оси ферритной пластины, что вызывает снижение пластичности и вязкости разрушения стали. Анализ зависимостей прочностных характеристик верхнего бейнита от параметров тонкого строения показал, что напряжение течения в такой структуре контролируется межкарбидным расстоянием, ограничивающим длину линии скольжения дислокаций в феррите.

9. Особенности строения нижнего бейнита после РП1У обуславливают повышение кроме б 0.2 и Ihc таких показателей конструктивной прочности стали, как циклическая трещиностойкость, контактно-усталостная прочность. Анализ влияния параметров структуры нижнего бейнита на сопротивление стали пластической деформации и хрупкому разрушению совместно с данными по микропластической деформации и результатами усталостных и контактно-усталостных испытаний позволяют предположить, что повышение конструктивной прочности стали после РТПУ связано с увеличением пластичности оС -фазы нижнего бейнита, повышением ее дисперсности и дисперсности карбидных частиц.

10. Анализ диаграммы конструктивной прочности, построенной в координатах =f бо.2 , позволил установить, что максимум по вязкости разрушения ( =55 кДж/м^) дает РТПУ при б 0.2 =

1300 №а. Проведение бейнитного распада для получения б 0.2 < 1300 МПа нецелесообразно, так как это не дает преимуществ по DlC , а приводит, напротив, к снижению вязкости разрушения. Такое поведение стали в районе структур между нижним и верхним бейнитом можно объяснить усилением отрицательной роли выделившихся вдоль главной оси кристалла верхнего бейнита карбадов.

11. Промышленное опробование предлагаемого метода РТПУ в условиях Иркутского завода тяжелого машиностроения показало его высокую эффективность. Получено увеличение прочности, пластичности, ударной вязкости, снижение температуры хладноломкости стали 45. При производстве уголкового профиля из стали 45 с годовой программой 25000 тонн условный годовой экономический эффект от внедрения РТПУ составит 226 тысяч рублей.

1. Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года,- М.: Политиздат,1981. - 95 с.2* Wever F, Enget N. In : Mltteifungen Kwi ELsen-iorschung , 19Ь0 , bd , 12, S. 92M44

2. Садовский В.Д. Структурные превращения при закалке и отпуске стали. Свердловск.: УФАН СССР, 1945,- 72 е.,ил.

3. Штейнберг С.С. Избранные статьи. М.: Машгиз, 1950. -255 е.,ил.

4. Энтин Р.И. Превращения аустенита в стали. М.:Метал-лургиздат, I960. - 252 е.,ил.

5. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М.,Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977.- 238 е.,ил.

6. Ко Т., Cottref C.S. The Formation of Bainite.

7. Iron and Steel In$>t1952 , v. 172 , Part 3,P. 307-313.

8. Накасима X. Бейнитное превращение, протекающее при изотермическом охлаждении стали. Нэцу сери, 1976, т.16, №2, с.93-99.1.e ЬиъсН M.,Ke(tyP. Strengthening mechanismus in Bainitlc St ее J s . Acta meiaff urgica ,1971,

9. Пикеринг Ф.Б. Физическое металловедение. M.: Металлургия, 1982.- 184 е.,ил.

10. Rdviiia P., Consideraxioni sufle propleta delle struiture bainitische degti accidi.-Metd-Murgia itafidnd , 1974, v.66, , p. 217- 224 .1.« Shdckfeton n., Keffv P. Morphology of Bainite.-3. Iron and Steef Inst.,1965,^93, p. 126-134.

11. Бернштейн M.JI. ,Займовский B.A. ,Капуткина JI.M. Термомеханическая обработка стали.- М.: Металлургия, 1983.- 480 е.,ил.

12. Леонтьев Б.А.,Ковалевская Г,В. О механизме бейнитного превращения аустенита. ФММ,1974, т.38, в.5, с.1050-1055.

13. Леонтьев Б.А.,Зубарев В.Ф.,Матвеева М.П.,Шелягина Т.И.

14. Исследование поверхностного микрорельефа стали с видманштет-товой структурой. Изв. АН СССР. Металлы, 1967, №1, с.116-121.

15. Christian D.W. In: Decomposition of Austenite

16. By Diffusionaf Processes. Intel-science Publishers, New Dork , 1962, p.361. 370.

17. Irvine K.D., Pickerincj F.B. High-carbon Bainite steelsSpec. Report. Iron and Steef Inst., тъ, с. №-<\гъ25e Speich G. In: Decomposition of Austenlte by

18. Diffusiondt Processes. Interscience Pubfishers,

19. New 3ork, 1962 , P. 353 360

20. Голиков В.M.,Новиков Б.А.,Коган Л.И.,Энтин Р.И. Подавление бейнитного превращения в сталях. ФММ, 1980, т.49, в.4, с. 665-667.

21. Дубров В.А. Высокотемпературное металлографическое исследование влияния напряжения на кинетику бейнитного превращения. ФММ, 1969, т.28, в.2, с.309-314.

22. Завьялов А.С.,Теплухин Г.Н.,Габеев К.В. О дискретном пульсирующем характере мартенситных и бейнитных превращений.-Металлофизика, 1974, в.55, с.57-60.

23. Кутелия Э.Р., Утевский Л.М. Некоторые результаты элек-тронографических исследований металлов и сплавов.- В кн.: Металловедение. М. :Наука, 1971, с.437.

24. Кутелия Э.Р.,Утевский Л.М. Электронно-дифракционноеисследование кристаллографических соотношений фаз в бейните.-ФММ, 1969, т.28, в Л, с Л29-137.

25. Ohmori ЧHoney com be R. The isothermal trdnsfor-mdtion of pfain carBon austenite.- Ir? : Proc. Int. Conf. Sel and Techno!. Iron and Steef. Tokyo 1970, Part Z, Tokyo , 1970, S. 1160-1164.34

26. Иконников В.И.,Усиков М.П.,Утевский Л.М., Малова Р.П. Кристаллогеометрические особенности выделения цементита при распаде высокоуглеродистого мартенсита. ФММ, 1979, т.48, в.З, с.530-537.

27. Иванова JI.П. О микроструктуре продуктов превращения в промежуточной области. ФММ.,1962, т.13, в.З, с.371-379.

28. Мешков Ю.Я. Физические основы разрушения стальных конструкций.- Киев.: Наукова думка, 1981.- 238 е.,ил.

29. Smith И.\А/. Hehemdnn R.F. Influence of Structuralparameters» on the yield strength of tempered marten-Site and tower fcainite3.Iron and Steel Inst., 1971, v. 209 , Я6, S.476 *481 .

30. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. -М.:Металлургия, 1978.- 392 с, ил.

31. Honeycom&e R.W., Pickering F.b. Ferrlte and BaLnite in Alloy Steels.- Met. Trans., 1972 , v.3, M5, s. Ю99-Ш2.45. ohmori V., DhtanL H., Kunitake Т. Прочность и вязкость малоуглеродистого низколегированного бейнита. Iron and

32. Steel Inst. Jap., 1972, v. 58, s.1076-1085.

33. Navfor J.P., Krahe P.R. The effekt of the bainite packet size on toughness.- Mel.Trans., 1974,v.S, S. 1699- 1701.

34. Сазонова А.А. Стали для деталей, подвергнутых изотермической закалке на бейнитную структуру. МиТОМ, 1966, №11, с. 39-41.

35. Thomas 5. The rale of eEectron microscopy in desLntj of strong, tough, economicdt structural Steels.1.on and steel Inst.,<973,v.46,^5, P.45-1-461.

36. Васильева А.Г. Деформационное упрочнение закаленных конструкционных сталей. М.: Машиностроение, I98I.-232 е.,ил.

37. Приданцев М.В., Никонов Г.В. Свойства углеродистой рельсовой стали и стали 40ХН после закалки с отпуском и после изотермической обработки.- Изв. АН СССР. Металлы, 1974, №1, с. 97-104.

38. Батурин A.M.,Ушакова Е.М.,Чучвача А.П. Бейнитная хрупкость штамповых сталей. МиТОМ, 1974, №9, с.12-15.

39. Садао 0. Влияние термообработки на структуру и свойства стали для прокатных валков. Tetsu to ha^ane , 0. Iron and

40. Steel Inst. Jap., 1979, v. 65, и И, s. 537 541.

41. Ажогин Ф.Ф. Коррозионное растрескивание и защита высокопрочных сталей. М.: Металлургия, 1974.- 256 е.,ил.

42. Голованенко Ю.С.,Чертов В.М.,3икеев В.Н. Влияние структуры на сопротивление разрушению крупногабаритных деталей из стали 50 ХНЗМ. Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1981, №5, с. 123-128.

43. Ксенофонтов А.Г. Исследование влияния технологических факторов ИЗО на структуру и свойства среднелегированных конструкционных сталей. Труды МВТУ им. Н.Баумана, 1980, №338,с. 86-93.

44. Liu T.F., Yclnd М.Н., Wan C.M.,Jdhn M.T., Ни C.T., Heh 3. The fatigue studies of steet with Bai.ni.tic structure -Sirength Metals and Alloys. Proc. 6tfi Int. Cont., Melbourne, 16-20 Щ., 1982, v. 2: Oxford ,1982 ,$.895"900.

45. Лобанов M.H. ,Коротков В.А.Долстов И.А. Изотермическая закалка стали 36Г2С. Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1982, №7, с.134-137.

46. Osborne J.Е.,Emburv 3.L. The influence of Warm

47. Rolf ing an the Fracture Toughness of BainltLc Steefsr Metalturdicaf Transactions , 1975, v. 4, P. 2051 2061.

48. Баранов C.M.,Каратушин С.И. Механические свойства стали, деформированной в процессе превращения аустенита. Изв.

49. АН СССР. Металлы, 1968, №5, с.114-118.

50. Шахназаров Ю.В. Упрочнение стали деформацией в процессе бейнитного превращения. Сталь, 1967, №12,с.1118-1119.

51. Упрочнение рельсовой стали. Труды НИИЖТа, Новосибирск, 1966, в.57.- 88 е.,ил.

52. Теребило Г.И., Тихомирова Л.Б.,Тушинский Л.И. Особенности строения бейнита, упрочненного термомеханической изотермической обработкой. Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1976, №6, с.II5-II8.

53. Теребило Г.И., Тихомирова Л.Б., Тушинский Л.И. Изменение субструктуры бейнита при термомеханическом упрочнении.-МиТОМ, 1977, №2, с.66-69.

54. Тихомирова Л.Б.,Теребило Г.И.,Маслов Ю.В. Влияние параметров ВТМИЗО на структуру нижнего бейнита.- В сб.: Субструктура и конструктивная прочность стали. Новосибирск, НЭТИ, 1976, с. 55-62.

55. Тихомирова Л.Б., Теребило Г.И. Количественная оценка параметров структуры нижнего бейнита при упрочнении стали У8 способом ВТМИЗО. В сб.: Субструктура и конструктивная прочность стали. Новосибирск, НЭТИ, 1976, с.47-54.

56. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б. Термомеханическая обработка углеродистой стали. МиТОМ, 1972, №2, с.42-46.

57. Тушинский Л.И., Тихомирова Л.Б. Структурные аспекты повышения конструктивной прочности сплавов. ФХММ,1975, т.П, в.5, с.10-22.

58. Теребило Г.И., Тихомирова Л.Б.,Тушинский Л.И. Развитие трещин в высокопрочной стали с развитой субструктурой. В сб.: Новые методы упрочнения и обработки металлов. Новосибирск, НЭТИ, 1981, с.9-20.

59. Штейнберг М.М., Филатов В.И.,Шилкова Т.С., Смирнов М.А., Гончар В.Н. Влияние высокотемпературной пластической деформации на кинетику распада переохлажденного аустенита. Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1973, №10, с.117-119.

60. Смирнов М.А., Штейнберг М.М., ГУревич Л.Г. Упрочнение штамповых сталей при высокотемпературной термомеханической обработке. МиТОМ,1973, №9, с.29-31.

61. Козлова А.Г., Коноплева Е.В., Хлестов В.М. О кинетикебейнитного превращения и структуре аустенита после горячей деформации. ФММ, 1974, т.38, в Л, с.219-222.

62. Дубров В.А. Стабилизация аустенита по отношению к бей-нитному превращению, вызванная пластической деформацией.- ФММ, 1972, т.34, в.2, с. 415-418.

63. FreLwltlig R., Kudrmdnn3., Chrdskd P. Bainite trans-formd-tlon in deformed austenlteMet.Trans., 1976, Д7,1. X8, S. 1091 1097.

64. Займовский В.А., Колупаева Т.JI.,Корец Ф.Г., Кондратьева Е.А. О возможной причине влияния предварительной деформации на бейнитное превращение в стали. В сб.: Взаимодействие дефектов и свойства металлов. Тула, 1976, с.105-110.

65. Бернштейн М.Л., Займовский В.А., Козлова А.Г.колупаева Т.Л. Влияние горячей деформации аустенита стали 140ГЗ на его структуру и кинетику последующих превращений.- Изв. АН СССР. Металлы, 1977, №1, с.155-160.

66. Соколов К.Н., Энтин Р.И., Хлестов В.М.,Бетин Г.Я.,Коган Л.И., Коноплева Е.В. Влияние пластической деформации на кинетику изотермического превращения аустенита. МиТОМ,1973, №1, с. II—17.

67. Хай By, Займовский В.А. Наследственное влияние деформации на изотермическое превращение аустенита.- В сб.: Термическая обработка и физика металлов. Свердловск,1976, в.2, с.68-72.

68. Хлестов В.М.,Гоцуляк А.А.,Энтин Р.И., Коноплева Е.В., Коган Л. И. Особенности влияния высокотемпературной деформации на кинетику бейнитного превращения в сталях разного состава. -Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1979, №9, с.101-105.

69. Дубров В.А., Носов В.С.,Легейда Н.Ф., Беседин Б.П. Кинетика изотермического превращения аустенита в горячедеформиро-ванных углеродистых сталях. МиТОМ, 1973, №12, с.57-59.

70. Смирнов М.А.,Штейнберг М.М.,Счастливцев В.М., Филатов В.И, Яковлева И.Л., Патраков Е.И. Влияние высокотемпературной деформации на структуру и свойства изотермически закаленных сталей.-ФММ, 1979, т.48, в.I,с.816-825.

71. Ьеаег fl., Riehfe M.,SharkovV. Einfluss einer ther-momechanLschen Behandtung mit isothermischer Bainitum-wandtung auf die Eigenschaften desStahts

72. Ni Cr Mo V6. Jn : Inmethernv 75.5. Int. Svmp. Metallic, und Warmeiehandl., Karl - Markc-bidd"t 1975. Vartrage, berlin , 1975, s.M3

73. Гуляев А.П., Шигарев. Термомеханическая обработка стали и ее влияние на тонкую структуру и механические свойства. -В сб.: Исследования по высокопрочным сплавам и нитевидным кристаллам.- М.: Издательство АН СССР, 1963, с.75-80.83

74. Edwards R.H., Kennan N.F., The morphology and mechanical properties of Bainite formed -from deformed austenite Metallurgical Trans., 191* , A9, л 12, s.1801-1*09

75. Зонов П.Н., Щур Е.А., Раузин Я.Р. Свойства высокоуглеродистой конструкционной стали после ВТМИЗО.- МиТОМ, 1972, №9, с. 76-77.

76. Раузин Я.Р.,Щур Е.А., Зонов П.Н. Оценка термической и термомеханической обработок высокоуглеродистой конструкционной стали. МиТОМ, 1973, №9, с.5-7.

77. Тишинский Л.И., Тихомирова Л.Б. Перспективные пути повышения прочности стали. В сб.: Структура и конструктивная прочность стали. Новосибирск, НЭТИ, 1974, с.3-49.

78. Тушинский Л.И.,Токарев А.О., Власов B.C. Создание оптимальной структуры и конструктивной прочности углеродистой стали регулируемой термопластической обработкой. В сб.: Новые методы упрочнения и обработки металлов. Новосибирск, 1979,с. 3-10.

79. Бабич А.П.,Чернов Е.И.,Показий Ю.Н. Стабилизация температуры и охлаждающей способности расплава солей. МиТОМ, 1982, №1, с.51-52.

80. ГУляев А.П. Термическая обработка стали.- М.: Машгиз, I960.- 495 е.,ил.

81. Бирюкова В.Н. Изотермическая и ступенчатая закалка в расплаве солей с введением воды. В сб.: Современные пути преодоления автодеформации при термической обработке металлических изделий. - ВДНТП, 1974, с.97.

82. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента.- М.: Наука, 1971.- 192 с.

83. Каллойда Ю.В. Оценка микропластической деформации стали на плоских образцах при изгибе. В сб.: Структура и конструктивная прочность стали. Новосибирск, НЭТИ, 1974, с.105-109.

84. Рахштадт А,Г.,Захаров Е.К.,Лешковцев В.Г. Высокочувствительный метод определения характеристик сопротивления сплавов микропластическим деформаицям при чистом изгибе. Заводская лаборатория, 1970, т.36, №8, с. 980-983.

85. Довбенко А.В., Пучков Б.И. Корреляция предела упругости, определенного при продольном изгибе и при растяжении. Заводская лаборатория, 1971, т.37, №2, с. 212-214.

86. Тушинский Л.И.,Тихомирова Л.Б. Перспективы повышения конструктивной прочности углеродистой стали. В сб.: Термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1974, №3, с.9-15.

87. Черепанов Г.П. 0 распространении трещин в сплошной среде. Прикл. мат. и мех., 1967, т.31, в.З, с.476-488.99 о

88. Rice 1R. A path independent integral and the approximate analysis of strain concentration by notched and cracks.-1 AppI. Mech., 196&,v.35,ser. E, P.379-386.

89. Романив. О.Н., Никифорчин Г.Н. Использование метода J интеграла для оценки трещиностойкости конструкционныхматериалов. ФХММ, 1978, т.14,№3, с.80-95.

90. Даль В., Роде В. Применение механики разрушения к конструкционным сталям. Черные металлы., 1976, №25-26, с. 5358.

91. Штальберг Р. Этапы унифицирования способов испытаний для определения параметров механики разрушения с использованием

92. J -интеграла. Черные металлы, 1977, №21, с.38-41.

93. Штальберг Р. Новые рекомендации по определению критических значений с помощью D -интеграла. Черные металлы, 1977, №24, с.27-28.

94. Ярема С.Я., Мельничок Л.С., Попов Б.А. Аналитическоеописание диаграмм усталостного разрушения по участкам,- ФХММ, 1982, т.18, №6, с.56-58.

95. Ярема С.Я. Исследование роста усталостных трещин и кинетические диаграммы усталостного разрушения,- ФХММ,1977, т. 13, М, с.3-22.

96. Ярема С.Я. Некоторые вопросы методики испытаний материалов на циклическую трещиностойкость,- ФХММ, 1978, т.14, №4, с.68-77.

97. Определение характеристик сопротивления развитию трещины (трещиностойкости) металлов при циклическом нагружении. Методические указания.- ФХММ, 1979, т. 15, №3, с.83-97.

98. Пинегин С.В. Контактная прочность в машинах.- М.: Машиностроение, 1965,- 192 е.,ил.

99. ПО. Спектор А.Г.,3ельбет Б.М., Киселева С.А. Структура и свойства подшипниковых сталей. М.: Металлургия, 1980.264 с.,ил.

100. Пинегин С.В. Контактная прочность и сопротивление качению.- М.: Машиностроение, 1969.- 242 е.,ил.

101. Орлов А.В., Черменский О.Н., Нестеров В.М. Испытания конструкционных материалов на контактную усталость.- М.: Машиностроение, 1980.- ПО е.,ил.

102. ИЗ. ГУдченко В.М., Пинегин С.В. Исследование процессов разрушения стали Ж 15 при пульсирующем контакте в различных средах. Машиноведение, 1967, №6, с.72-84.

103. ГУдченко В.М., Лютцау В.Г. Структурные изменения поверхностных слоев стали ШХ 15 в условиях пульсирующего контактного нагружения. В сб.: Высокоскоростная деформация. М.: Наука, 1971, с.92-95.

104. ГУдченко В.М., Лютцау В.Г. Поведение стали Ж 15 в условиях пульсирующего контактного нагружения.- Тез. докл. Iнаучн. технич. совещ. "Теория и практика высокоскоростной деформации материалов". М.: НИИМАШ, 1969, с.15-16.

105. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытаний на контактную усталость. ГОСТ 25.501-78. М.: Изд. стандартов, 1979.-93 с.

106. ГУревич С.М., Россошинский А.А. Выявление исходного зерна аустенита в среднеуглеродистых и легированных сталях методом электролитического травления. Заводская лаборатория, 1954, №8, с.932-934.

107. Бернштейн M.JI. Структура деформированных металлов.-М.: Металлургия, 1977.- 432 е.,ил.

108. Бернштейн M.JI. Прочность стали.- М.: Металлургия, 1974.- 200 с,ил.

109. Бернштейн M.JI., Браун Л.Я.,Займовский В,А., Савари П., Самедов О.В. Наследование термомеханического упрочнения стали 30X2 ГМТ.- ФММ,1971, т.32,в.4, с.813-818.

110. Тушинский Л.И.,Тихомирова Л.Б.,Токарев А.0. Метод прямого структурного исследования горячей деформации углеродистой стали.- Заводская лаборатория, 1979, т.45,№3, с.232-233.

111. Горелик С.С.,Расторгуев Л.Н.,Скаков Ю.А. Рентгенографический и электроннооптический анализ.- М.: Металлургия, 1970.368 с.,ил.

112. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов.- М.; Металлургия, 1968, т.1,2. II7I е.,ил.

113. Jonds U.D., Me Queen H.J. Recovery and recrystaf--fisalian durincj hlc|h temperature deformation.1.: Mise on forme des Metaux et Attiages. Paris, CHRS , 1876 , P. 99 443 .

114. Качанов Н.Н.,Синицын H.A. Методика определения количества углерода, растворенного в мартенсите.- Труды ВНИКТИПП,1964, в.4, с.3-6.

115. Качанов Н.Н.,Синицын Н.А. Об определении тетрагональ-ности мартенсита и напряжений первого рода рентгеновским методом.- Труды ВНИКТИПП, 1965, в.5, с.61-67.

116. Бокштейн С.З. Дефекты структуры и диффузия.- МиТОМ,1965, №7, с.8-10.

117. Бокштейн С.З.,Кишкин С.Т., Мороз Л.М. Исследование состояния границ зерен при рекристаллизации железа и сплавов на его основе.- В кн.: Процессы диффузии, структура и свойства металлов. М.: Машиностроение, 1964, с.74-94.

118. Боулгер Ф.У. Оценка вязкости разрушения сталей.- В кн.: Разрушение Т.6. Разрушение металлов.- М.: Металлургия, 1976, с. 183-243.

119. Романив О.Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей.- Сер.: Достижения отечественного металловедения. М.: Металлургия, 1979,- 176 е.,ил.

120. Прикладные вопросы вязкости'разрушения.- М.: Мир, 1968.-552 е.,ил.

121. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов.- К.: Наукова думка, 1978,- 352 е.,ил.

122. Поведение стали при циклических нагрузках.- М.: Металлургия, 1983.- 568 е.,ил.

123. Романив О.Н.,Ткач А.Н. Конструктивная прочность сталей со структурой отпущенного мартенсита. МиТОМ,1982, №5,с.7-II.

124. Щур Е.А. Конструктивная прочность стали и термическая обработка рельсов. Автореф. дисс. д-ра техн. наук.- М.: 1980.33 с.

125. Щур Е.А. Структура и контактно-усталостная прочностьстали.- МиТОМ, 1978, №8, с.37-43.

126. Спектор А.Г.,3ельбет Б.М., Киселева С.А. Структураи свойства подшипниковых сталей.- М.:Металлургия, 1980.- 264с.,ил.

127. Шейн А.С. Подшипники качения.- М.: Машгиз, 1961,337 с.,ил.

128. Вильчек А.И., Михайлов П.А., Натапов Б.С. Влияние размера зерна на контактную выносливость закаленной стали.- Проблемы прочности, 1974, №3, с.73-75.

129. Кокс Ю.Ф. Проблемы повышения прочности и пластичности металлических материалов. В кн.: Физика прочности и пластичности. М.: Металлургия, 1972, с.117-132.

130. Гольдштейн М.И., Фарбер В.М. Дисперсионное упрочнение стали.- М.: Металлургия, 1979.- 208 е.,ил.

131. Прнка Т. Количественные соотношения между параметрами дисперсных выделений и механическими свойствами.- МиТОМ,1975, №7, с.3-8.

132. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов.- М.: Мир, 1972.- 408 е.,ил.

133. Гладштейн Л.И., Литвиненко Д.А. Высокопрочная строительная сталь,- М.:Металлургия, 1972,- 240 е.,ил.

134. Федоров Г.Б., Смирнов Е.А. Диффузия в металлах и сплавах. В кн.: Итоги науки и техники. Сер. Металловедение и термическая обработка.- М.: ВИНИТИ, 1974, т.8, с.64-124.

135. Саррак В.И., Ширяев В.И., Энтин Р.И. Свойства железа высокой чистоты.- МиТОМ, 1969, №10, с.20-25.

136. Бернштейн М.Л., Займовский В.А. Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1979.- 496 е.,ил.

137. Мак Лин Д. Механические свойства металлов.- М.: Металлургия, 1965.-431 е.,ил.

138. Конрад X. Модель деформационного упрочнения для объяснения влияния величины зерна на напряжение течения металлов.~ В кн.: Сверхмелкое зерно в металлах.- М.: Металлургия, 1973, с. 206-219.

139. Skuin К., Eckstein H.l, Die BeLn-flussuny der 6o.2-&renze oustenitischer Cr-Ni -SttihPe durch die Korndrobe und Ti karbide. - Mewne Hiitte ,1969 ,v. M.AH, s. 679- 684 Matas 1, Hehemann R.- In: Trans, AIML1. V.221 , н i , P. П9-185

140. Курдюмов Г.В., Перкас М.Д. О механизме распада аустенита в промежуточной области температур.- В сб.: Проблемы металловедения и физики металлов. Металлургиздат, 1951.272 е.,ил.

141. Косолапов Г.Ф. Рентгенография.- М.: Высшая школа, 1962.- 332 е.,ил.

142. Schoeck Seeqer A. The flow stress of Iron and Its dependence on impurities.-Acta Met., 1959 , v. 7, P. 469-477

143. Cox fl.R. In: Trans JdPdn Inst . Met.,fl68,v.9,P.«8

144. Гриднев B.H., Гаврилюк В.Т.,Мешков ГО.Я. Прочность и пластичность холоднодеформируемой стали. К.:Наукова думка, 1974.- 232 е.,ил.

145. Но rani Q.,Thamas G. Structures and Strengthof Aus-jormed Steels.-Transactions Quarterly. Transactions of American Society for Metats,1965,v.58, я 4, p. 563-578

146. Миркин И.JI., Петропавловская З.Н.,Ильиных С.А. Микропластическая деформация при релаксации напряжений.- МиТОМ, 1970, №3, с.62-64.

147. Ульман И.Е.,Лейзерова М.М. Определение критических размеров деталей, пригодных для прерывисто-изотермической закалки. МиТОМ, 1968, №3, с.7-9.

148. Бень Т.Г., Кольцова А.П., Шишацкая Р.В. Экономическая эффективность термического упрочнения проката и труб. М.: Металлургия, 1974.- 192 с.

149. Методы расчетов экономической эффективности. ГОСТ 14.005-75. М.: Изд. стандартов, 1981.- 44 с.

150. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. Экономическая газета, 1977, №10, с. 8-1I.

151. ИРКУТСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО

152. ЗНАМЕНИ ЗАВОД ТЯЖЕЛОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ имени В. В. КУЙБЫШЕВА664026, г. Иркутск, ул. Октябрьской революции, 1.

153. Для телеграмм: Иркутск, ПОНТОН, телетайп—МАРС-146, телефон 4-45-10 расчетный счет № 00260701 и спецссудный счет № 92270301 в Октябрьском отделении Госбанкаf.fin » vi/ ci

154. Утверждаю" Главныйлшленер Иркутского аво да Тяжело го машино ст рое ния $уШ ышева1. В. Ф.Фессан 1982 г.

155. Утверждаю"' Проректор Новосибирского ^.элекг^технического инсти-HOHjgs ботеj|f ШМг^ЩФ'^Т Лозачо к1982 г.• промышленного испытания регулируемого термопластического упрочнения углеродистой стали.

156. Предлагаемая схема упрочнения предусматривает деформацию в предпоследнем проходе со степенью 30;.50$, Междеформационную паузу I0.20C, деформацию в чистовойклети со степенью 5.1%ки последующий распад аустенита по одному из предлагае-мых способов :

157. Немедленное непрерывное охлаждение со скоростью 30.50°С/с (способ разработан аспирантом В.С.Власовым).

158. Быстрое охлаждение-до температуры 600°С, изотермическая выдержка в течение 15 мин., охлаждение на воздухе. (Способ разработан аспирантом А.А.Батаевым).

159. Быстрое охлаждение до температуры 400°С, изотермическая выдержка в течение 30 мин., охлаждение на воздухе. (Способ разрабо'тан аспирантом В.М.Потаповым).

160. Опытные партии стали 45 (ГОСТ 1050-74), прокатанные по предложенным схемам, имеют следующие механические свойства (табл.1).I- - ' .' ' Таблица I

161. Способ■ ' упрочнения ; бо.2, • МПА ' бв, МПА j Sk, • МПА I ! % | Тх \1 j KCV +2o\OjZjZ, • МД|«/м21580 810 шо 49 -10 0,452 590 800 1380 50 -35 0,553 760 920 1570 55 -90 0,521. Заводская 1100 технология 500 730 44 ■ с; — у 0,39

162. Условный порог хладноломкости при KCV 10/2/2=0,3 Ще/Уг .

163. Промышленные испытания регулируемого термопластического упрочнения углеродистой стали показали:

164. Предлагаемый способ упрочнения технологичен и может быть реализован при сравнительно небольших затратах на дополнительное оборудование.

165. Начальник ЦЗЛ д.т.н., профессор С.С.ЧернякvAaAAa/С

166. Начальник прокатнот цеха ^ Ф.Ф.Филиппов1. От НЭТИ

167. Зав. кафедрой "Технология металлов и металловедение' д.т.н., профессор1. Л.И.Тушинекий1. В.С.Власоваспирант1. А» А. Еатаеваспирант1. S В.М.Потапов