автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Структурообразование диффузионных зон никотрированных теплостойких конструкционных сталей и критерии оценки их усталостной долговечности

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Зеленко Виктор Кириллович

УДК 669.018.6

Структурообразование диффузионных зон никотрированных теплостойких конструкционных сталей и критерии оценки их усталостной долговечности

Специальность: 05.16.01 "Металловедение и термическая обработка металлов".

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула, 1998

Работа выполнена в Тульском государственном университете

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор В.М.Власов

Официальные оппоненты: доктор технических наук Г.А.Филиппов

кандидат технических наук Г.И.Наумов

Ведущая организация - ЦНИИТочмаш, г.Подольск

Защита состоится 8.04.1998г. в 14 час. на заседании диссертационного совета К063.47.02 при Тульском государственном университете (300600, г.Тула, прЛенина, 92).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан " 3 " 03.1998г.

Ученый секретарь диссертационного совета

И.А.Гончаренко

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Разрабатываемые и изготавливаемые на предприятиях отрасли машины специального назначения содержат большое число узлов трения, ресурс долговечности которых предопределяется выходом из строя изнашивающихся в условиях трения скольжения, газовой эрозии и ударных нагрузок деталей. Последние в соответствии с существующими технологическими рекомендациями изготавливаются из конструкционных теплостойких сталей, упрочняемых традиционными способами термической обработки часто с последующим гальваническим хромированием. В связи с этим перспектива применения методов термодиффузионного упрочнения является несомненно заслуживающей пристального внимания.

Работоспособность трущихся упрочненных деталей стрелково -пушечного вооружения (СПВ) определяется контактноусталостной долговечностью покрытий и безопасностью нижележащего гетерогенного по структуре подслоя материала. Надежность последнего может быть связана с возникновением внезапных отказов, обусловленных усталостными процессами в связи с распространением трещины. Для диффузионных слоев, таким образом, весьма важной является задача кинетического исследования роста усталостной трещины, в связи с их реальной структурой с учетом степени гетерогенности и фазового состава.

Работами, проведенными некоторыми научными школами в направлении повышения долговечности элементов узлов трения машин, доказана перспективность внедрения такого низкотемпературного способа ХТО как никотрирование. Оценка ресурса никотрированных слоев на сталях должна базироваться в том числе на знании исходной структуры и свойствах диффузионных слоев, а также закономерностей их изменения в процессе эксплуатации. Создание моделей и критериев работоспособности при контактноусталостном изнашивании на основе комплекса структурных характеристик позволит, с одной стороны, проводить надежную оптимизацию характеристик качества поверхностного слоя и формулировать требования к технологическим параметрам никотрирования. С другой же - решение задач прогнозирования долговечности покрытий необходимо строить на физических закономерностях поверхностной повреждаемости и, соответственно, на структурных критериях работоспособности.

В связи с этим установление закономерностей структурообразования диффузионных зон при никотрировании сталей и их повреждаемости в режиме циклического воздействия внешней среды, а также разработка критериальных оценок усталостной

долговечности гетерогенных структур позволит определить направления совершенствования технологии никотрирования и обеспечить наилучший комплекс технологических и эксплуатационных свойств поверхностных слоев. Полученные модельные обобщения дадут возможность обосновать рекомендации по созданию оптимальной технологии никотрирования с учетом реальных условий эксплуатации деталей автоматики СПВ, изготавливаемых из конструкционных теплостойких сталей.

Цель работы: Разработка модельных подходов и критериев оценки усталостной долговечности никотрированных теплостойких конструкционных сталей на основе установления закономерностей структурообразования в их диффузионных зонах.

Автор защищает:

- выявленные закономерности влияния времени никотрирования на фазовый состав и характеристики гетерогенности диффузионных зон теплостойких сталей;

- эмпирические зависимости для расчета параметров структуры в эффективных диффузионных зонах теплостойких сталей в зависимости от времени никотрирования;

- обоснованные механизмы и кинетику зарождения и распространения усталостных трещин в диффузионных зонах никотрированных сталей с различными параметрами гетерогенности структуры;

- разработанные структурные критерии оценки долговечности эффективных диффузионных зон никотрированных теплостойких сталей на латентной и кинетической стадиях усталостного разрушения;

- разработанную методику расчета ресурса усталостной долговечности никотрированных теплостойких сталей на базе дюрометрических распределений в их диффузионных зонах;

- данные по скорости распространения усталостных трещин в никотрированных слоях различных теплостойких сталей.

Научная новизна:

- обосновано использование метода дюрометрии для анализа фазового состава и расчета характеристик гетерогенности структуры в диффузионных зонах никотрированных конструкционных теплостойких сталей;

- установлен характер влияния времени никотрирования на распределение размеров, объема и плотности нитридных и карбонидных частиц по глубине эффективных диффузионных зон теплостойких сталей;

- предложены структурные модели усталостного разрушения различных по гетерогенности диффузионных зон, в рамках которых разработаны структурные критерии оценки их ресурса на стадиях зарождения и распространения усталостной трещины;

- разработан энергетический критерий оценки длительности латентной стадии усталостной трещины в различных по гетерогенности структурах никотрированных сталей.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

определены оптимальные режимы никотрирования конструкционных теплостойких сталей, обеспечивающие создание долговечных диффузионных зон на деталях высокоскоростных технологических машин, эксплуатирующихся в условиях циклического воздействия внешней среды;

- полученные результаты внедрены на АК "Туламашзавод" путем рационального никотрирования деталей автоматики стрелково-пушечного вооружения (СПВ). Получен экономический эффект в размере 546 млн.руб (в ценах до января 1998г.) за счет повышения живучести никотрированных деталей СПВ;

- разработана и внедрена методика расчета усталостных характеристик гетерогенных структур в химико-термических покрытиях теплостойких сталей на основе дюрометрических показателей в их диффузионных зонах.

Методика исследований.

Для изучения структуры и свойств диффузионных зон применяли металлографический, дюрометрический, рентгеноструктурный н электронномикроскопический анализы. Микроструктурные исследования выполнены на оптических микроскопах МИМ-8М и "НеорЬо1-21". Рентгеноструктурный анализ осуществляли с помощью дифрактометра ДРОН-2.0. Измерения микротвердости проводили на приборе ПМТ-3. Статистическую обработку экспериментальных результатов выполняли в соответствии с ГОСТ 8.207-76. Для исследования механизмов и кинетики распространения усталостных трещин в диффузионных зонах никотрированных сталей использовали специально созданную установку, позволяющую моделировать схему изгиба при нагрузках до ~ 500 МПа.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на ХУП-ХХ1 (1981-1985г.г.) научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ; на Всесоюзной конференции "Пути повышения эффективности использования инструмента" (Минск, 1983г.); Республиканском Совещании "Современные процессы поверхностного упрочнения

деталей машин и инструмента" (Пенза, 1985г.); Всесоюзных конференциях "Взаимодействие дефектов кристаллической решетки и свойства металлов и сплавов" (Тула, 1986-1987г.г.); Всесоюзной конференции "Эффективность использования металлов и сплавов в машиностроении и металлургии" (Новокузнецк, 1989г.); Международной конференции "Износостойкость машин" (Брянск, 1996г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, получено 4 положительных решения о выдаче авторских свидетельств по заявкам на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, приложения и списка цитируемой литературы, включающего 195 наименований. Работа изложена на 186 страницах машинописного текста и содержит 98 рисунков и 30 таблиц.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, перечислены основные результаты работы, составляющие научную новизну и практическую ценность, а также положения, выносимые на защиту.

Анализ литературных источников по исследуемой проблеме свидетельствует о том, что к настоящему времени имеется недостаточно систематических данных по взаимосвязи кинетики усталостных трещин с реальной структурой диффузионных зон, формирующихся при химико-термической обработке сталей. Показано, что гетерогенные структуры в зависимости от уровня амплитуд и частоты внешнего воздействия могут играть различную роль в усталостной повреждаемости и, в частности: вытеснять зарождение трещин на границы зерен, тормозить развитие усталостной трещины, изменять топографическую глубину появления усталостного дефекта.

Анализ литературы по вопросу моделей и критериев долговечности материалов при контактной усталости позволяет сформулировать определенные требования, которым должны удовлетворять предполагаемые критерии поверхностного разрушения и параметры повреждаемости: по степени их структурной универсальности; по независимости от условий и режимов воздействия внешней среды; отражению конкретных механизмов усталостной повреждаемости; по достоверности и однозначности для конкретного класса материалов.

Показано, что существующие критерии механики разрушения и подобия достаточно трудно материализовать в реальных гетерогенных структурах диффузионных зон.

В существующих кинетических критериях, описывающих этап распространения усталостного дефекта, скорость трещины качественно или количественно связывается традиционно с приведенной трещиностойкостью Юс или с коэффициентом интенсивности концентрации напряжений ДКтр. Использование кинетических критериев требует обязательных эмпирических дополнений, т.е. проведения "установочных" экспериментов. Более того, интенсивность ДКтр напрямую не учитывает структурного фактора, а сделанные согласно его оценки кинетики трещины являются весьма грубыми приближениями.

Проведенный анализ модельных подходов к описанию кинетики усталостной повреждаемости показал, что наибольшими потенциальными возможностями по оценке эффектов поверхностного разрушения на латентной стадии зарождения трещин обладают универсальные по форме энергетические гипотезы, основанные на так называемой удельной энергии разрушения. Однако, для получения на их основе количественных моделей необходимо искать новое содержание энергетическим параметрам. С другой стороны для стадии распространения трещины в усталостных процессах решающими являются вопросы экспериментального установления скорости распространения трещины в зависимости от характеристик структурной гетерогенности.

Анализ литературы по технологиям создания функциональных покрытий для целей повышения контактно-усталостной долговечности деталей СПВ показал, что низкотемпературная термохимическая обработка на основе совместной диффузии углерода и азота (никотрирование, в том числе) является весьма перспективной для сталей. Основную долю в работоспособности циклически нагружаемых деталей СПВ имеет диффузионная зона, особенно на стадии распространения усталостной трещины. Показано, что существуют определенные количественные подходы к описанию взаимосвязи микротвердости диффузионных зон и их структурной гетерогенности. Последнее дает возможность ставить задачу разработки кинетических критериев усталостного разрушения на стадии распространения трещины на основе установления характеристик гетерогенности, определяемых путем их прямого расчета по дюрометрическим распределениям по глубине диффузионных зон.

Проведенный анализ существующих теоретических и экспериментальных данных по проблеме, цель и ее практическая направленность предопределили необходимость решения следующих задач:

1. Исследование структуры и физических свойств диффузионных зон никотрированных конструкционных теплостойких сталей, сформированных при различных технологических режимах насыщения. Разработка и структурное обоснование эмпирических зависимостей для описания распределения по глубине диффузионных зон микротвердости, элементов фазового состава и параметров гетерогенности с целью получения моделей структуры на основе дюрометрических кривых.

2. Изучение закономерностей влияния характеристик гетерогенности структуры диффузионных зон на механизмы зарождения и распространения усталостных трещин при различных силовых условиях воздействия внешней среды.

3. Разработка структурных критериев для оценки кинетики повреждаемости диффузионных зон на стадиях зарождения и распространения усталостной трещины. Составными частями этой задачи является установление закономерностей взаимодействия заглубляющейся в диффузионную зону трещины с элементами гетерогенной структуры.

4. Разработка структурно-энергетического критерия для оценки ресурса диффузионных зон на латентной стадии их усталостного разрушения. Составными частями настоящей задачи является установление энергетических условий зарождения малой трещины, а также модельная оценка свойств энергоемкости и энерговосприимчивости эффективных диффузионных зон никотрированных по разным режимам конструкционных теплостойких сталей.

5. Анализ достоверности разработанных моделей усталостного разрушения и критериев долговечности диффузионных зон никотрированных теплостойких конструкционных сталей. Предполагается в связи с этим проведение широкомасштабных производственных испытаний наиболее характерных деталей СПВ из стали ОХНЗМФА, никотрированных по разработанному рациональному режиму, а также оценка полученных модельных методик по прогнозированию долговечности ряда упрочненных деталей автоматики специальных технологических машин.

Для решения поставленной задачи было исследовано влияние следующих режимов никотрирования на структуру и свойства диффузионных зон - температуры, состава насыщающей газовой среды и времени. Изучали следующие конструкционные теплостойкие стали: традиционная ОХНЗМФА, промежуточные ЗХЗМЗФ, ЗХЗМБЦА и новая перспективная сталь 25ХЗМЗНБЦА, содержащая микродобавки ниобия и циркония. Химсостав исследуемых сталей представлен в табл.1.

Таблица 1

Химический состав исследуемых теплостойких _конструкционных сталей_

Содержание основных элементов, % масс Марка стали

ОХНЗМФА ЗХЗМЗФ ЗХЗМБЦА 25ХЗМЗНБЦА ЗОХРА *>

углерод 0,33-0,40 0,27-0,34 0,27-0,34 0,24-0,29 0.27-0,33

хром 1,2-1,5 2,8-3,5 2,8-3,2 2,8-3,2 1,1-1,3

молибден 0,35-0,45 - 2,8-3,2 2,8-3,2 -

ванадий 0,10-0,18 0,40-0,60 -0,10 -0,10 -

никель 3,0-3,5 2,8-3,5 0,40-0,85 0,40-0,85 -

марганец 0,25-0,50 0,30-0,40 0,30-0,40 0,10-0,25 0,5-0,8

кремний 0,17-0,37 0,20-0,40 0,20-0,40 0,05-0,20 0,17-0,37

ниобий - - 0,08-0,15 0,08-0,15 -

цирконий - - 0,01-0,03 0,01-0,03 -

Примечание: *) исследована для сравнения.

Исследованиями, выполненными ранее на кафедре ФММ, доказано, что для получения качественного "белого" слоя в никотрированных сталях необходимо обеспечение давления газовой смеси Р-1200 Па и технологических параметров, изменяющихся в следующих диапазонах: температура (Т) от 540 до 600°С; время (т) от 2 до 10 часов; состав среды (Я) в соотношении "аммиак к эндогазу" от 30/70 до 70/30. Было получено следующее регрессионное уравнение, связывающее глубину диффузионных зон (ЬДл) с параметрами никотрирования и позволяющее делать согласованный подбор "Т-т-Я" - параметров для обеспечения максимального значения Ьдл- фактора.

Ьдл = - 16,28-Т + 3,22-10"3-Т2- 32,4-т + 3,22-т2+ 176,88-11- 53.00-112 (1)

С другой стороны настоящими исследованиями было показано, что определяющим гетерогенность диффузионных зон никотрированных теплостойких сталей является фактор длительности насыщения т.

Исследовали следующие характеристики структуры и диффузионных зон:

1. Фазовый состав по нитридам (РедМ, РезЬТ, Ре2М), карбонитридам (Ре3(Й,С)) и карбидам МетС„.

2. Микротвердость: общая Н и ее составляющие - дисперсионная Ид у и твердорастворная Нтр.

3. Напряжения: остаточные макронапряжения (а0ст) и концентрационные напряжения (а«и).

4. Характеристики субструктуры: плотность дислокаций (р) и размер блоков (О*).

5. Характеристики гетерогенности: объемная доля (V.,) и линейная плотность (Ыа) частиц вторых фаз, а также средний размер частиц (р.|).

Для подтверждения выдвигаемой гипотезы о том, что гетерогенность можно определять через микротвердость и использовать этот подход для моделирования долговечности и оптимизации режимов никотрирования были проведены системные исследования структуры диффузионных зон на стали ОХНЗМФА как базовой стали для изготовления усталостно-повреждаемых деталей СПБ.

Структурные исследования и анализ трещиностойкости выполняли на металлографических микроскопах МИМ8 и №орИо1-21 в диапазоне увеличений до 1500 крат. При изучении фазового состава использовали метод "косого" шлифа. Для получения информации о характеристиках гетерогенности применяли метод случайных секущих на фотографиях сечений диффузионных зон никотрированных сталей.

Метод дюрометрического анализа использовали для анализа микротвердости по глубине диффузионных зон. Для измерения микротвердости использовали прибор ПМТ-3 с нагрузкой 100 грамм. Измерения проводили согласно ГОСТ 9460-76 на простых и косых поперечных и продольных шлифах.

Метод рентгеноструктурного анализа использовали для получения информации: о параметрах тонкой структуры поверхностного слоя никотрированных покрытий (плотности дислокаций и размеров физических блоков); об изменении микро- и макронапряжений; а также фазового состава "белого" слоя и диффузионных зон. Для выполнения измерений предварительно готовили поперечный или продольный шлиф. При послойном анализе измерения начинали с перемещения вглубь слоя с шагом 5 мкм. Снятие слоев осуществляли электрополировкой в электролите состава: 100 мл фосфорной кислоты и 20 г хромового ангидрида при напряжении 20 вольт и температуре 40°С. Образцы после никотрирования или в процессе изнашивания снимали на установке "ДРОН-2" со сцинтилляционной регистрацией дифракционного

монохроматизированного а - кобальтового излучения с длиной волны 1,79020А. Автоматизированная съемка производилась с учетом вывода информации на рентгенограмму-перфоленту, которая затем обрабатывалась методом гармонического анализа согласно специальным программам на ЭВМ.

Метод электронномикроскопического анализа применяли для изучения гомогенных и гетерогенных механизмов зарождения усталостных трещин и кинетики их распространения. Для исследования применяли трансмиссионный электронный микроскоп УМВ-ЮОЛ при ускоряющем напряжении 75 кВ с применением лаковых

реплик.

Во второй главе представлены экспериментальные данные по фазовому составу и характеристикам гетерогенности диффузных зон исследуемых марок теплостойких конструкционных сталей. На основе анализа гетерогенных характеристик никотрированного слоя по толщине карбонитридного слоя и глубине диффузионной зоны, а также пористости в е-фазе и микротвердости определены рациональные режимы: по температуре (Т = 580°С), составу (И = 50/50 или 7.0/30) и давлению (Р = 1200 Па) насыщающей среды. Установлено, что на структуру диффузионных зон определяющее влияние оказывает временный фактор данного технологического способа.

Установлены кинетика и механизм формирования фазового состава в эффективных диффузионных зонах, учитывающие кинетическую последовательность образования нитридных и карбонитридной фаз, а также распределение концентраций азота и углерода по глубине никотрированного слоя.С повышением времени насыщения от 1 до 10 часов возрастает количество всех нитридных и в меньшей степени и карбонитридной фаз, но уменьшается содержание карбидной фазы (Рис. 1). Получены соответствующие эмпирические уравнения, определяющие количество Ре4Ы нитридной фазы и суммы всех формирующих фаз [Реш(Ы-С)п] в зависимости от времени процесса т в любом срезе эффективной диффузионной зоны (ниже приводится пример для стали ОХНЗМФА).

а(Ре4К) = 0,10-т-(23г°-5-11г.з) (1)

J [Гет(1\-С)п] = 0,17- т • ( 23- т°.56 - Ьг.3) (2)

Нитридные Карбонитридная Карбидная

фазы Фаза фаза

С5

и я

О к

£ °

3 о

о у

О 5

£ о

50мкм

Пд.э.~£>Омкм

эфф.

Ьд.э.= 50м1СМ

Глубина диффузионной зоны

Рис.1. Кинетическая схема формирования основных фаз в диффузионных зонах никотрированных теплостойких сталей.

Кинетическая стадия 1 (х <; 2час) (Ре+М->Ре4М)

Ре^И-фаза

Дисперсные частицы^_^С

О * Ж

О Ж Ж Ж

п О '4 ^ VI,

° Ж О * * '

Исходные

карбиды

стали

Кинетическая стадия 2 (тя 4час) (Ре^+К-

о * * о Ж Ж * Ж . о * Ж

О о

О

Кинетическая стадия 3 (хи 8 час) (Ре^И

°«Л* О о ж * О Ж о • 0 • * Ж

Ж о

->Ре2М

^ +с->Ре3(НСУ

Рис.2. Закономерности формирования гетерогенных структур в эффективных диффузионных зонах на различных стадиях никотрирования теплостойких сталей

Была обоснована следующая кинетическая последовательность формирования вторичных, выделяющихся при ХТО фаз:

1. На начальной кинетической стадии (т < 2ч) формируется в основном малоазотистая Fe4N - фаза (Рис.2). При этом на поверхности эффективных диффузионных зон фиксируются (Рис. 3) минимальные размеры частиц (Dcp- фактор) и их объем (V4- фактор), но наибольшую линейную плотность (Nd- фактор) выделений вторых фаз.

2. На второй стадии (т = 4ч) формируется среднеазотистая FesN-фаза, вследствие чего частицы нитридов и карбонитридов укрупняются (факторы Dq, и V4 возрастают), но среднее расстояние между ними сокращается (фактор Nj уменьшается).

3. На третьей стадии (т до 8ч) возможно структурообразование в двух направлениях - как то: формирование высшего РегЫ-нитрида и карбонитрида Fe3(N,C) в результате замещения в нитриде FesN азота углеродом. Соответственно это обуславливает весьма заметный рост частиц, и, как следствие, дальнейшее увеличение Dcp- фактора.

Рис.3. Влияние времени никотрирования х на характеристики гетерогенности структуры на поверхности эффективных диффузионных зон теплостойкой стали ОХНЗМФА.

Показано, что фактор плотности выделяющихся при никотрированин частиц определяется кинетикой формирования малоазотистой Ре^ - фазы. В то же время фактор объемной плотности

включений предопределяется суммарным содержанием всех пяти рассматриваемых фаз: [Ре4К + Бе^ + Ре2К + Рез(НС) + Ре3С] = Рега(Ы-С)п. В связи с этим были получены эмпирические выражения, отражающие количественную связь между характеристиками гетерогенности и параметрами фазового состава в любом сечении эффективной диффузионной зоны (ниже приводится пример для стали ОХНЗМФА)

10

N4 = (450 - 7-т) - (23- т0-5---J (Ре4М)]-°-06 ( 3 )

т

6

V, = (17 + 7-т) • [ 23- т»-56---J [Геш(^С)„]]-°>5 ( 4 )

т

= — (5)

У Л

Основное структурное направление настоящей диссертации заключается в разработке моделей и критериев усталостной долговечности диффузионных зон никотрированных теплостойких сталей на основе какого-то наиболее простого их свойства, связанного с изучаемыми структурными характеристиками. Анализ литературы по связи свойств и гетерогенности структур, а также собственные выводы из структурных исследований показали, что в качестве такой характеристики может выступать микротвердость, а для полной характеристики эффективных диффузионных зон - распределение микротвердости по их глубине. Абсолютное значение микротвердости в любой точке эффективной диффузионной зоны для любой из исследуемых никотрируемых сталей представляли как сумму микротвердостей основы Нот, составляющей от твердорастворного упрочнения Нт.Р„ а также прироста твердости от эффектов дисперсионного упрочнения Нд.у.. Таким образом, для любого сечения диффузионных зон Ь6.з> с учетом того, что Носн находится прямым измерением, а НТ.Р. можно рассчитать согласно методик Ю.М.Лахтина, можно записать:

Над. = Набс Ч Носн + Нт.р.) = Н°д.у. - К„- 1£- Ь?.3) ( 6 )

где Н°д.у. - значение фактора приведенной твердости на поверхности диффузионных зон; Кн - коэффициент, учитывающий влияние химического состава сталей на изменение степени дисперсионного

упрочнения по глубине диффузионных слоев. Для случая стали ОХНЗМФА значение Н°д.у. = 5,5 • 103 (МПа); К„ = 5,5 • 1(Р- -г1'25.

Согласованное рассмотрение представленных выше уравнений ( 1 ) . . . ( 6 ) позволило предложить следующую методику расчета характеристик гетерогенности диффузионных зон на основе дюрометрических кривых:

1. Измеряется микротвердость Набс. по глубине эффективных диффузионных зон;

2. Определяется текущее значение дисперсионной составляющей микротвердости Нд.у. согласно зависимости (6 );

3. Определяется суммарное содержание всех вторичных фаз Рет(Ы-С)0 по глубине диффузионных зон на основе совместного решения уравнений ( 2 ) и (6 );

4. Определяется количество нитридной РецИ - фазы по глубине диффузионных зон на основе уравнения ( I);

5. Определяется с учетом зависимости ( 3 ) линейная плотность частиц вторых фаз (Ыа - фактор);

6. Определяется с учетом выражения ( 4 ) объемное содержание частиц нитридов, карбонитридов и карбидов (Уч - фактор);

7. С учетом зависимости ( 5 ) рассчитывается средний размер включений (Рф - фактор).

В третьей главе представлены исследования кинетическиех закономерностей разрушения и обосновываются критерии трещиностойкости диффузионных зон никотрированных теплостойких сталей.

С целью исследования влияния характеристик гетерогенности диффузионных зон на кинетику трещинообразования теплостойких сталей при эксплуатации в условиях циклического нагружения были проанализированы структурные макро- и микромеханизмы их повреждаемости. Показано, что в зависимости от амплитуды внешних напряжений сгф разрушение в диффузионных слоях возможно согласно внешнему или внутреннему механизмам. При расчетных напряжениях оф > 190МПа сначала разрушается карбонитридный слой, а затем от полученного концентратора напряжений разрушается с ускорением и диффузионная структура (внешний механизм). При меньших напряжениях микротрещина зарождается в наиболее дефектных областях гетерогенных диффузионных слоев и далее развивается в обе стороны ортогонально поверхности, пробивая белый слой (внутренний механизм).

Скорость распространения трещины по внешнему механизму, также как время появления и топография зародышевой трещины и ее распространение по внутреннему механизму зависят от плотности и размера нитридных и карбонитридной частиц. Крупные частицы, а также высокая их плотность провоцируют формирование трещин, в то

же время мелкие включения тормозят их распространение. Как правило магистральная трещина в диффузионных зонах формируется за счет слияния малых трещин.

Были проведены исследования зависимости длины / усталостной трещины от характеристик гетерогенности структуры при напряжениях, находящихся в области внутреннего механизма повреждаемости. На примере базовой стали ОХНЗМФА получены опорные для расчетов зависимости /тр от числа циклов N для разных по гетерогенности диффузионных зон. Кинетика трещины характеризуется 2-мя стадиями - латентной и кинетической. Для первой число циклов до появления трещины Ы'кр определяется степенью гетерогенности при этом /'кр трещины составляет ~ 2 мкм. Кинетическая стадия характеризуется также соответствующими структурно зависимыми параметрами Ы2кр и Ркр.

Анализ степени влияния факторов объема (Уч) и размера (Бср) частиц, а также их линейной плотности (N<1) на кинетику усталостной трещины показал, что скорость последней определяется в первую очередь объемом дисперсных частиц. Причем для всех исследуемых внешних напряжений оф существует некоторая оптимальная гетерогенность диффузионных зон по фактору объема частиц Уч, которой соответствует минимальная скорость трещины. Этот оптимальный объем частиц составляет для всех исследуемых сталей ~ 30%. С другой стороны повышение амплитуды цикла приводит к неравнозначному повышению скорости трещин для разных объемов частиц. В частности для наименее гетерогенных диффузионных слоев скорость трещин растет более активно с увеличением напряжения.

Для получения эмпирических зависимостей, связывающих скорость распространяющейся трещины 1/-^ при разных напряжениях цикла стф в зависимости от характера изменения гетерогенности по глубине диффузионных зон были построены графики "йр от глубины слоя для докритическнх и закритических напряжений циклов. На основании _ этих зависимостей для внутреннего механизма повреждаемости были разработаны критерии, характеризующие кинетику усталости диффузионных зон ннкотрированных теплостойких сталей.

Качественный критерий Ку определяет силовой порог зарождения трещин в диффузионных слоях и определяется двумя следующими параметрами гетерогенности: Оср - размером частиц и N<1 - линейной плотностью.

Ку = К°у( — )а% (7)

сто,2

где сто.2 - условный предел текучести структуры; К°у - отражает условия взаимодействия зарождающейся трещины с крупными и мелкими

дисперсным» частицами и определяется в зависимости от соотношения (Fe2N/ Fe4N) - нитридных фаз; а„ - выражает условия старта малых трещин и рассчитывается в функции среднего размера частиц Dep. Критерий Kv имеет меньшие значения для большей плотности частиц Nd и меньшего их размера Dep.

Количественный критерий характеризует скорость трещины f-mx в диффузионной зоне также при внутреннем механизме повреждаемости и определяюще зависит от V4- и Nd- факторов гетерогенности.

=1>°гщ •( — )к" , (8)

(то,2

где степенной показатель К<, отражает условие торможения движущейся трещины дисперсными частицами вторых фаз и уменьшается при возрастании плотности включений Nd и уменьшении объемной доли частиц Уч.

Для внешнего механизма повреждаемости диффузионных зон обоснован следующий структурный критерий динамической трещиностойкости в форме Фи* - фактора, зависящего от параметра прочности материала ст«.

Т'тщ •( — (9)

СГф

Показатель степени К*р определяется только объемной V4 -характеристикой гетерогенности и нормируется функцией по модулю |lg30% - lgV4|.

Таким образом, усталостный ресурс диффузионных зон следует представлять в форме двух составляющих: на латентной стадии повреждаемости, определяемой на основе качественного критерия Kv; и на кинетической стадии, рассчитываемой на основе К<, или Кк-р -критериев в зависимости от механизма повреждаемости или, соответственно, действующего уровня внешних нагрузок. Под ресурсной глубиной диффузионной зоны понимается значение в 50 . . . 60 мкм, в которой отмечается максимальная плотность усталостных и разгарных трещин.

С использованием полученных зависимостей (I) . . . (9) по дюрометрическим исходным данным были проведены модельные расчеты скорости трещин в диффузионных зонах никотрированной по различным временным режимам теплостойкой стали ОХНЗМФА. Сопоставление модельных результатов и данных лабораторного эксперимента показали, что их сходимость находится на уровне до 20% погрешности и зависит от степени структурной гетерогенности

диффузионных зон.

На примере трех никотрированных труб, изготовленных из стали ОХНЗМФА было проведено сопоставление модельных и экспериментальных результатов по скорости трещин для трех различных по гетерогенности диффузионных зон. Для слабогетерогенного слоя модельная оценка оказывается завышенной по максимуму на 25%, причем, это справедливо для более поздних кинетических стадий. Для гетерогенных никотрированных слоев (время никотрирования 10 час) модельная оценка, наоборот, занижена с предельной ошибкой и 15% (Рис.4).

Рис.4. Распределение модельных скоростей трещин ,2'тщмол по глубине эффективной диффузионной зоны Ьдд.эФФ никотрированной стали ОХНЗМФА (время насыщения - 6ч.)

Предложенная методика перехода от микротвердости к характеристикам гетерогенности через фазовый состав в своей численной интерпретации и в рамках принятых значений эмпирических коэффициентов справедлива только для диффузионных зон конкретной никотрированной теплостойкой стали. При переходе на другие стали, имеющие отличный химический состав необходимо дополнительно проводить тарировочные структурные эксперименты.

В четвертой главе теоретически обосновывается структурно-энергетический критерий Я\у, предназначаемый для оценки длительности латентной стадии усталости на этапе зарождения мпкротрещины под карбонитридным слоем никотрированных сталей. В рассматриваемой модели энергетически учитываются два возможных на латентной стадии процесса: разупрочнение а-фазы за сче! повышения плотности дислокаций (через Д\*/,ап запасаемую

энергетическую составляющую); дисперсионное упрочнение а-фазы за счет нитридных и карбонитридных частиц (через AWfly. -дисперсионную энергетическую составляющую).

Д WMn - Д\Уд.у.

Rw = 1--, (10)

Fs

где Fs - свободная энергия кристаллита.

Проведенный структурный анализ ÄW5in - фактора показал, что его значение определяется следующими 3-мя параметрами: плотностью дислокаций в диффузионной матрице (р); возникающими в ней микронапряжениями (Дстп), а также средним расстоянием между частицами вторых фаз (d = 1/Nd). Показано, что определяющим в формировании уровня субструктурной энергоемкости AW,«n является дислокационный р-фактор, значение которого с позиций повышения ресурса (т.е. для AWJUi -> min) должно быть по возможности меньшим. Это означает, что в междефектных объемах более рациональными являются структуры с пониженной плотностью дислокаций, но с более высокой их подвижностью.

Влияние двух других: Дсг, - и d-факторов на запасаемую энергию AW,«, следует рассматривать через призму основного соответствия "AWsan = F(p)". Повышение микроискажений Дсг. должно нивелировать в первую очередь эффекты зарождения дислокаций при контактной усталости и, таким образом, уменьшать значение ÄWian. Что касается микроструктурного d-фактора, то общая тенденция его изменения с целью повышения значений Rw-критерия должна быть направлена в сторону увеличения.

С другой стороны дисперсионная составляющая AWny., направленная на снижение эффектов запасания энергии, зависит от следующих параметров: объемной плотности частиц (V4); их размеров (Dcp) и расстояния между ними (d), микронапряжений (Дет,), а также знака и уровня технологических макронапряжений о0ст. Наибольший вклад в дисперсионное упрочнение оказывают характеристики гетерогенности покрытия V4, Dcp и d, причем в большей степени это относится к объемному фактору V4. Параметры размера дефектов Dcp и, особенно, расстояния между ними d оказывают меньшее влияние на Д\Уд.у.-характеристику. Макро- и микронапряженное состояние (соответственно стост и Дста-факторы) в меньшей степени влияют на мощность дисперсионных зон. Примечателен тот факт, что с повышением уровня остаточных сжимающих напряжений потенциальная энергия дисперсионноупроченного поля уменьшается.

Применительно к стали ОХНЗМФА для трех типов никотрированных сталей были проведены оценочные расчеты ресурса

диффузионных зон на латентной стадии Ыкр с использование?, предлагаемого критерия Я\у. Исходными данными для расчетов Д\Уиш и ДУ/д.у.- энергетических составляющих явились результать экспериментов по анализу дислокационного строения, характеристш напряженного состояния и параметров гетерогенности структурь (табл.2).

Таблица

Значения параметров структуры и свойств диффузионных _ зон никотрированной стали ОХНЗМФА.__

Время нико- Дислока- Микро- Макро- Размер Расстоя- Плот-

трирования *) ции: напря- напря- частиц: ние ность

р-10-'1 жения: жения: Dcp-103 между частиц:

(см-2) Дога-Ю3 СТост (мм) частица Уч-Ю2

(МПа) ми: d-103

(мм)

т = 2 часа ~3,5 2,0 -450 0,05 0,21 4,0

(слон N 1)

х = 6 часов -4,5 5,0 -500 0,12 0,25 12,5

(слой N 2)

х = 10 часов -5,6 4,0 -250 0,18 0,31 28,2

(слой N 3)

Примечание: *> температура насыщения Т = 580°С; состав средь R = 50/50.

Таблица;

Расчетные значения Д\Узал и ДWд.y. энергетических составляющих и ресурсного критерия Иду._

Время никотри-рования Энергетические составляющие: эрг/см2 Критерий Rw*> Коэффициент изменения критерия Относительный ресурс на латентной стадии повреждаемое и

AWjan-lO-3 Д\Уд.у.-10"3

х = 2 часа (слой N1) 1,60 0,52 0,407 1,00 ~0,58МКршах

х =6часов (слой N2) 0,97 0,42 0,695 1,71 ~Ыкртах

х=10час. (слой N3) 1,38 0,47 0,500 1,23 ~0,79ЫкРтах

Примечание: ""»критерий рассчитывался на основе значения свободной энергии Ря = 1820 эрг/см2.

Как видно из табл.3 меньшее значение энергетической ¡оставляющей ДУ/зм. ~ 970 эрг/см2, соответствует диффузионной зоне ;лоя N 2, а большее - ДХУзап» 1600 эрг/см2 - слою N 1. В то же время эолее высокие значения энергетической составляющей ДХУду. «520 эрг/см2 соответствуют диффузионным зонам никотрнрованного :лоя N 1. Для слоя N 3 это значение несколько меньше (~ 470 эрг/см2), а ещя диффузионной зоны N 2 величина наименьшая Д\Уд.у.~420 эрг/см2. Правда, в отличие от ДХУлщ-параметра ДWд.y.-энepгeтичecкaя вставляющая для всех трех типов слоев изменяется не более чем на 20%.

Наибольшим "латентным ресурсом" обладает диффузионная юна, сформированная при 6-и часовом никотрировании (Я\у « 0,70). В го же время латентная стадия повреждаемости у слоя N 3, будет менее продолжительной (в 1,4 раза), а для слоя N 1 - отличаться уже более чем в 1,7 раз.

С другой стороны энергетический подход к вопросам усталостной повреждаемости диффузионных зон на латентной стадии в малонапряженной области нагружения дает возможность количественной оценки Икр ресурсного параметра. Было получено следующее уравнение для модельного Мкр-фактора относительно структурно-энергетического критерия Яш

1Чкр = №> • Луг • ехр|-102 • (стф- 0,1ст„ц)1, (11)

где (тПц - предел пропорциональности материала.

Показано, что величина N0 должна соответствовать минимальным напряжениям ~40 ... 60 МПа, при которых в а-твердом растворе начинается размножение дислокаций, то есть проявляется микропластичность и намечаются кинетические изменения в Д\Узап- и Д\Уд.у,- энергетических составляющих. Данному уровню напряжений соответствует условие N0 « 5-104 циклов, применимое для всех типов исследуемых диффузионных зон.

Использование структурно-энергетического критерия Яш предполагает, помимо задач по оптимизации технологических параметров никотрирования материалов для заданных условий усталости, прогнозировать также долговечность деталей. При этом вероятностный подход к оптимизации и прогнозированию с учетом реального структурно-физического комплекса параметров качества диффузионных зон объективно является наиболее корректным, точным и универсальным.

В пятой главе приводятся результаты производственных испытаний никотрированных труб и лейнеров некоторых моделей СПВ. Проведено исследование гомогенного и гетерогенных

микромеханизмов разрушения диффузионных зон никотрированнок трубы из стали ОХНЗМФА, а также моделирование напряженной: состояния в поверхностных слоях при эксплуатации труб. При анализ« характера повреждаемости установлено, что усталостны« микротрещины кинетически активны на глубине эффективны? диффузионных зон 30...50 мкм, где действуют пиковые термосиловы« внешние напряжения и максимальные внутренние макронапряжения Определены закономерности влияния структуры формирующихс* покрытий на механизмы и кинетику поверхностного разрушения I условиях циклического нагружения. Обе составляющи« никотрированного покрытия - карбонитридный поверхностный слой у диффузионная зона обуславливают повышение ресурса изделий Назначение "белого" никотрированного слоя состоит в защит« поверхностного слоя сталей от коррозионного и эрозионногс воздействия внешней среды, а также в достижении высокое усталостной прочности при термоциклировании. Ресурс этого слоя определяется некоторой его оптимальной толщиной, а также фазовьм составом с преимущественным содержанием эластичной Ре^Ы-фазы Диффузионная зона должна обеспечивать достаточную для сохранение высокого уровня усталости "белого" слоя несущую способность, г также препятствовать радиальному распространению усталостное трещины вглубь стали за счет ее торможения или ветвления. Ресур» диффузионной зоны Лдл. зависит от эффективной ее толщины, а такж< определяется размерами, формой и топографией включенш высокотвердых нитридных и карбонитридных фаз.

Гальванический хромированный слой на теплостойких сталя; легко осыпается и скалывается в процессе эксплуатации труб I лейнеров и, особенно, в опасных их сечениях. Процессы формированш усталостных и разгарных трещин протекают также весьма активно при этом значительно ухудшаются рабочие характеристик! поверхностей деталей. Стальной подслой после удаления слоя хром; облегченно пластически деформируется, что способствует активном} смятию поясков профиля нарезки. Хромовое покрытие имеет I опасном сечении труб ресурс на уровне 50. . .70% от требуемого, чтс составляет чуть более 500 циклов при исследуемом темпе испытаний.

Осуществлено сопоставление ресурсных данных длз никотрированных труб и критериальных оценок их долговечности Показано, что с использованием кинетических критериев усталостно! повреждаемости диффузионных зон возможна достаточно достоверна! оценка ресурса деталей из никотрированных конструкционны; теплостойких сталей.

Полный ресурс никотрированных покрытий на трубах определяемый временем "пробоя" усталостно-коррозионной трещино! диффузионной зоны, можно определять с учетом двух составляющих,

>дна из которых Но, нормирует долговечность непосредственно сарбонитридного слоя, а вторая ЯДл. отражает работоспособность диффузионных зон.

Анализ срезов никотрированных и хромированных труб после различных цикловых наработок, а также панорамы поперечных и фодольных сечений труб позволяют определить средние ресурсы: для ¡ромового покрытия ~ЯслСг» 530 циклов: для карбонитридного слоя 1слк ~ 1100 циклов. Расчет цикловой долговечности диффузионных зон шкотрированной трубы проводили исходя из следующих

федположений

ЬД^ФФ 50 • 1<Н (мм)

Ядл. =- «--(12)

1/тщ *> ^ТЩ* (мм/цикл)

За величину ^тщ* принималась средняя в пределах эффективной диффузионной зоны скорость трещины, соответствующая некоторым гапряжениям разрушения а5** и среднему объему карбонитридной и литридных фаз ~ Уч«30%. Согласно аналитических зависимостей, эазработанных в главе 3, значение &пд может быть оценено величиной -7-Ю-6 мм/цикл при напряжениях а1** , равным -700 МПа. Уровень юследних определялся как разность между приведенными максимальными напряжениями в эффективном диффузионном слое Тм«*=1000 МПа и средними внутренними макронапряжениями сжатия Тост»300 МПа.

Полученное значение ресурса диффузионных зон труб при •шкотрировании по режиму Т=580°С; 11=50/50 и т=8ч составило Кд.з«7100 циклов.

Значение Яош для хромированных труб определяли исходя из жорости распространения микротрещин -10-10"6 мм/цикл, характерной 1ля кинетических процессов, протекающих в основе улучшенной стали ЭХНЗМФА. В табл.4 представлены рассчитанные значения вставляющих ресурса для никотрированных и хромированных труб.

Таблица 4

Расчетные данные по ресурсу никотрированных __и хромированных труб_

Показатели ресурса, циклы

Вид для для подслоя общий принятый ресурс для

покрыта» покрытий покрытий и ресурс на основы при

на трубе диффузионных предприя- концентрато-ре

зон тии ресурс -200 ики

Иикотрирование -1100 -7100 8200 -8000 5600'»

Хромирование -530 -5000 5530 -«000 5600

Примечание"': Данные моделировались на основашш таблиц паспортов сталей ЭХНЗМФА и 25ХЗМЗНБЦА.

Таким образом, разработанные в главе 3 модели позволяют оценивать ресурс никотрированных диффузионных зон в пределах

минимальной ошибки до 3%, однако, уровень последней може достигать в худшем случае значения до +(15...20)%.

Выполненные разработки нашли практическую реализацию : машиностроительном производстве при решении задач повышена ресурса работоспособности, надежности и живучести автоматически машин типов 2А42, 2А38, 2А72, за счет увеличения усталостно! долговечности их командных деталей при никотрировании Суммарный экономический эффект от внедрения результата исследований в производство составил ~ 546 млн.руб. в ценах Д1 января 1998г.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Установлено, что определяющее влияние на фазовый состав i характеристики гетерогенности структуры диффузионных зо] теплостойких сталей оказывает время выдержки при никотрировании Получены эмпирические уравнения, описывающие распределени нитридов и карбонитридов по размерам, плотности и объему части] по глубине диффузионных зон в зависимости от продолжительност] насыщения. Показано, что параметр плотности частиц вторых фа определяется кинетикой низшего Fe4N- нитрида, в то время как факто] объема включений зависит от суммарного содержания 3-х нитридных карбонитридной и карбидной фаз.

2. Разработана и обоснована методика расчета характеристи; гетерогенности по глубине эффективных диффузионных 301 никотрированных теплостойких конструкционных сталей на основ дюрометрических распределений. На примере стали ОХНЗМФ^ проведено моделирование фазового состава, а также плотности размеров и объема частиц нитридов и карбонитридов в различны; срезах диффузионных зон на основе измерения их микротвердости.

3. Установлено, что для гетерогенных по структур диффузионных зон возможны два механизма усталостно: повреждаемости в зависимости от амплитуды внешних циклически нагрузок стф. При условии <Тф<180 МПа реализуется внутренни] механизм зарождения малой трещины под карбонитридным слоем характерной латентной стадией. При этом скорость распространени усталостной трещины определяется следующими структурным] факторами: размером частиц выделившихся при никотрировании фаз i их объемной долей. При условии стф>180МПа устанавливаете наружный механизм повреждаемости путем начального разрушени карбонитридного слоя и последующего распространения трещины о возникшего концентратора вглубь диффузионных зон. Причем в это! механизме скорость трещины будет зависеть только от фактора объем частиц.

4. Предложены, структурно обоснованы и эмпирически интерпретированы критерии трещиностойкостн диффузионных зон для внутреннего и наружного механизмов их повреждаемости. Качественный критерий устанавливает число циклов нагружения до появления микротрещины в диффузионной зоне н определяется средним размером частиц и соотношением объемов крупных и мелких дисперсных выделений. Количественный критерий нормирует скорость распространяющейся в диффузной зоне трещины и зависит только от объемной плотности выделившихся нитридов и карбоннтридов. С использованием разработанных структурных критериев и методики расчета характеристик гетерогенности проведена модельная оценка скорости усталостных трещин по глубине эффективных зон никотрированных теплостойких сталей. Сопоставление полученных результатов моделирования и данных экспериментов по усталости для стали ОХНЗМФА показало, что погрешность расчетов зависит от степени гетерогенности структур и достигает ~20%.

5. Теоретически получен структурно-энергетический критерий, позволяющий осуществлять: качественное сопоставление диффузионных зон по длительности латентной стадии усталости, а также количественные оценки ресурса никотрированных покрытий при внутреннем механизме их повреждаемости. Показано, что определяющими в данном критериальном подходе к долговечности являются: плотность дислокаций в а-фазе и линейная плотность дисперсионных выделений. Установлены количественные соответствия между предлагаемым критерием и остаточными макронапряжениямн по их знаку и уровню.

6. Предложена методика оценки ресурса никотрированных слоев с учетом реализуемых механизмов повреждаемости. Показано, что при малых амплитудах цикла стф долговечность эффективных диффузионных зон, нормируемая предельной длиной усталостной трещины 50-60мкм, определяется суммарной длительностью латентной и кинетической стадий. В то же время при повышенных циклических нагрузках ресурсные расчеты должны включать критериальные оценки только на кинетической стадии. С использованием разработанных критериев была проведена оптимизация основных технологических параметров никотрирования теплостойких сталей и осуществлено прогнозирование усталостной долговечности оптимальных по структуре диффузионных зон стали ОХНЗМФА.

7. На основании проведенных производственных испытаний никотрированных труб и лейнеров изделия 2А42 из теплостойких сталей, а также анализа структур повреждающейся трубы в продольных и поперечных ее сечениях осуществлена дополнительная оценка точности разработанных моделей и критериев оценки усталостной долговечности по ресурсному фактору. Выданы

соответствующие рекомендации по уточнению расчета работоспособности никотрированных покрытий на теплостойки; сталях в условиях воздействия циклических нагрузок на основами] простейших измерений распределения микротвердости по глубин диффузионных зон. Испытания позволили, с одной стороны количественно оценить приоритет предлагаемой технологи] никотрирования по сравнению с существующим гальванически! хромированием, а с другой - установить условия использовани разработанных моделей и критериев усталостной повреждаемосп диффузионных зон для решения задач надежности и живучесп упрочненных командных деталей стрелково-пушечного вооружения Общий ресурс долговечности никотрированных труб составил 820' циклов (из них 85% ресурса относятся к диффузионным зонам) вмесп 5570 циклов для хромированных изделий.

8. Выполненные разработки нашли практическую реализацию машиностроительном производстве при решении задач повышени ресурса работоспособности, надежности и живучести автоматически машин типов 2А42, 2А38, 2А72 за счет увеличения усталостно] долговечности их командных деталей при никотрировании Суммарный экономический эффект от внедрения результата исследований в производство составил 546 млн.руб. в ценах до январ 1998г.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Дьяков В.В., Власов В.М., Зеленко В.К. Модель изнашивани материалов при термоциклировании. II Металлы. - 1983 - № 6. - с 123-129.

2. A.C. № 1800484 по заявке № 3418769 от 12.02. 82 г. Спосоi упрочнения зубчатых колес. Зеленко В.К., Власов В.М. Шаталин В.В. и др.: 1983 г. - 4 е.: илл.

3. A.C. № 195731 от 1.12. 83 г. по заявке № 3050072 от 3.09.82 г. Способ нанесения покрытий. Власов В.М., Зеленко В.К Щербаков H.H. и др. На публ. 1983 г.

4. A.C. № 183395 от 1.02.83 г. по заявке № 3012536 от 9.12.80 i Способ нанесения покрытий. Зеленко В.К., Кнебельман A.A. и др На публ. 1983 г.

5. A.C. № 221461 от 26.06.85 г. по заявке от 27.04.84 г. Спосо нанесения покрытий. Зеленко В.К., Власов В.М., Симинов ский И.М. и др. На публ. 1985 г.

6. Зеленко В.К., Власов В.М., Банина H.H. Повышение ресурс работы конструкционных ствольных сталей. II Передовой опыт. 1985,-№5.-с. 18-19.

7. Власов В.М., Зеленко В.К., Банина H.H. Структура и свойств конструкционных сталей при никотрировании. // Взаимодействи

дефектов кристаллической решетки и свойства металлов. Тула. -1985.-с. 145-146.

8. Власов В.М., Банина H.H., Зеленко В.К., Симиновский И.М. Повышение долговечности деталей из конструкционных сталей путем никотрирования. II Конструкционно-технологические методы повышения надежности и их стандартизация.// Тула. -1988.-с.77-86.

9. Власов В.М., Зеленко В.К., Беляев В.Б. Вопросы использования процессов никотрирования для повышения долговечности узлов трения. II Тез. докл. Всесоюзной конференции. Новокузнецк,- 1989.

10 Власов В.М., Зеленко В.К., Нечаев Л.М., Фомичева Н.Б. Влияние химического состава сталей на структуру и свойства поверхностных слоев при никотрировании. // Заводская лаборатория. - 1998, - № 2., - с. 54-58.

-с. 191.