автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Термоимпульсная обработка как средство воздействия на структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей

ИВАНОВ Денис Анатольевич

ТЕРМОИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА КАК СРЕДСТВО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ

Специальность 05.02.01. -Материаловедение (машиностроение)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1999

Работа выполнена в Балтийском Государственном техническом университе "ВОЕНМЕХ" имени Д.Ф.Устинова.

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор А. М. Сизов, кандидат технических наук, доцент Г. А. Воробьева.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Э.Ю.Коллишс / ОАО "Ижорские заводы" /,

кандидат технических наук,с.н.с. А.Г.Смирнова

/ ЦНИИМ /.

Ведущая организация - Научно-пооизводственная Фирма АО ВНИТИ.

на заседании диссертационного совета К 145.01.01. при акционерном обществе открытого типа "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования имени И.И. Ползунова (АООТ "НПОЦКТЙ") по адресу: 194021, С.-Петербург, Политехническая ул.,д.24.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке института.

Автореферат разослан " " ЯНВарЯ 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета^-,—

доктор технических наук, профессор Г.Д.Пигрова

{<651.007-^27^0

ОБЩАЯ ХктКТШСША РАБОТЫ

Актуальность. Одной из важнейших задач современного машиностроения является повышение надексности изделий в сочетании с возможным снижением их материалоемкости. Решение данной задачи возможно при повышении конструкционной прочности металлических материалов, механические свойства которых в значительной степени зависят от термической обработки, являющейся в большинстве случаев завершающей стадией изготовления деталей. Однако возможности дальнейшего повкшения механических свойств металлических материалов при ломот одних лишь тпагационных ввдов термообработки в настоящее время практически исчерпаны.

Стремление ппидать имеющимся материалам и готовым изделиям оптимальные свойства стимулирует развитие новых методов воздействия на структуру металлов и сплавов, в том числе и комбинированных, сочетающих термическую обработку с воздействием ультразвука, магнитного поля, лазерного излучения и др.

Использование на практике того или иного метода упрочнения, в том числе и предлагаемого термоимпульсного воздействия, оправдано лишь в том случае, когда доказана эффективность используемого способа обработки, выявлены его достоинства и недостатки, очерчены рамки, в которых он действует, установлены причины, вызывающие тот или иной эффект. Все это требует проведения широкомасштабных экспериментальных и теоретических исследований, анализа полученных результатов и выдачи соответствующих рекомендаций.

Цель работы. Создание экономичного и экологически чистого способа повышения механических и эксплуатационных свойств металлических материалов.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- определить влияние импульсной обработки на структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей;

- изучить возможность снижения продолжительности термообработки ста->&за счет использован®1 импульсного воздействия;

- исследовать влияние импульсной обработки на напряженно-деформированное состояние стальных изделий.

Научная новизна . Выявлены особенности влияния импульсной обработки в процессе закалочного охлалдения на структуру и свойства сталей, в том числе на прочность, пластичность, ударную вязкость, хладноломкость, теплостойкость.

Установлено влияние химического состава сталей на прокаливае-мость при закалке с импульсной обработкой, найдены оптимальные скоростные режимы охлаждения.

Определено влияние импульсной обработки на механические свойства конструкционных сталей в процессе охлаждения при отпуске. Выявлены его закономерности в зависимости от температуры и продолжительности нагрева.

Установлено влияние импульсного воздействия на напряженно-деформированное состояние стальных изделий при термообработке.

Определены величина деформации и распределение остаточных напряжений при закалке с импульсной обработкой. Выявлено влияние на величину остаточных напряжений импульсной обработки в процессе охлаждения яри отпуске.

Установлено влияние импульсной обработки на стойкость готового быстрорежущего инструмента.

Практическая ценность.

Разработаны методы термоимпульсной обработки, повышающие механические и эксплуатационные свойства сталей, что обеспечивает снижение металлоемкости изделий.

Установленное влияние импульсной обработки на остаточные напря жения позволяет повысить надежность стальных изделий.

Предложены режимы термоимпульсной обработки, снижающие энергозатраты на упрочнение изделий.

Осуществлена замена дорогостоящих масел на дешевые охлавдающиб среды.

Разработан экономичный способ повышения стойкости готового быстрорежущего инструмента.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались в ISS7 году на Международной конференции по проблемаи надежности металлоконструкций в С*-Петеобурге, Всероссийской конференции по теплоэнергетике в Воронеже, Всероссийском Семинаре по газовым струям в С.-Петербурге, т-ой Всероссийской конференции '"Решетнев-ские чтения" в Красноярске, а также на Гагасинских Чтениях IS98 ге да в Москве.

Публикации. Основные результаты диссертации изложены в семи печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения , общим объемом 142 листа .включая 2? рисунков, 25 таблиц и списка литератур из 106 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

¡Введение содержит обоснование актуальности теш диссертационной работы, цель и задачи исследования.

Дан обзор современных способов повышения механических свойств материалов и изделий, как поверхностных, так и объемных, не сопровождающихся значительной деформацией или дополнитнльннм введением химических элементов, в том числе: - упрочнение материалов лазешым воздействием;

- использование электронных и ионных излученйй;

- воздействие на свойства материалов магнитным полем;

- плазменная обработка;

- акустическое, в том числе ультразвуковое воздействие;

- гидравлическое воздействие;

- воздействие на материалы газом под давлением и прочие,

а также методов интенсификации процесса термической обработки и наиболее современных способов закалки.

В первой главе содержится описание экспериментальной установки, позволяющей генерировать дозвуковые однофазные и двухфазные ( воздушные и водовоздушные) струи.

Установка ( рис. Т.") состоит из системы подачи воздуха, устройства для возбуждения колебаний, рабочей камеры, магистрали подвода охлаждающей жидкости, аппаратуры контроля рабочих параметров.

В установке создается пульсирующий воздушный поток с частотой колебаний 400 - 1200 Гц, импульсным воздушным давлением порядка 10 кЛа и пеоеменным звуковым давлением до 100 дБ, оказывавший комплексное воздействие на изделие. В газовый поток может вводиться по магистрали охлаждающая жидкость, в качестве которой обычно используется вода.

Предварительно нагретое металлическое изделие (до температуры закалки или иного вида термической обработки) после требуемой выдержки в печи при заданной температуре помещается в рабочую камеру установки, где в процессе охлаждения с заданной скоростью подвергается воздействию воздушного (водоноздуиного) потока (импульсная обработка ) . Скорость охлаждения регулируется увеличением или уменьшением расхода охлаждающей жидкости, диспергируемой газовым потоком.

Использованный в установке газоструйный генератор колебаний параметров потока отличается простотой конструкции и технологичностью. Генератор надежен в работе - в нем нет движущихся частей, эффект генерации достигается исключительно за счет аэродинамики течения.

Установка

для обдува термообрабатываемых изделий воздушным или водовоздупным пульсирующим потоком

Параметры установки

Габариты: 1900 х 740 х 600 мм Рабочее тело - атмосферный воздух

л

Расход воздуха - до 600 тг/ час Расход вода - до 3 л / мин. Частота пульсаций - 400 * 1200 Гц Уровень звукового давления - до 120 дЕА. Скорость воздуха в рабочей камере - до 30 м/с

Параметры воздуха пси нормальных условиях / t = 20°С и Р = 1013 rila /

= 1,2 кг/м3, ^ = 1,5 IO-V/c, R«= 287 Дж/(кг-К) ,

ср = 1,01 кДж/(кг-К) , 0,72 кДж/(кг-К) , ^ «= ор / <Vс 1,4

Генератор экономичен - работает на сугубо дозвуковых потоках, создание которых не требует использования дорогостоящих и небезопасных компрессорных или газобаллонных установок с высоким рабочим давлением, необходимым, например, для получения сверхзвуковых струй.

Малая потребляемая мощность, стабильность в работе, высокий газодинамический к.п.д., возможность перестройки рабочих характеристик и настройки генератора на нужную частоту выгодно отличает используемый генератор от других подобных устройств.

Во второй главе приведены результаты исследования влияния импульсной обработки при закалке низколегированых сталей типа 40Х.

Исследования проводились на стандартных разрывных и ударных образцах. Результаты испытаний показали, что применение импульсной обработки в процессе закалочного охлаждения обеспечивает повышение

прочности (<о" в и <сГд(2 ) стали 4ОХ в термоулучшенном состоянии при сохранении пластичности (& и Ч^)и ударной вязкости, что позволяет уменьшить металлоемкость изделий.

В частности, для образцов из стали 4СК, подвергнутых улучшению ( закалка с 860°С + высокий отпуск при 500°С ) , использование импульсного воздушного обдува при закалочном охлаждении вместо закалки в масле позволяет увеличить предел прочности с 1230 МПа до 1335 МПа, а предел пластичности -.с 1145 Ша до 1225 МПа при сохранении относительного удлинения ( 8"= 10% ) , относительного сужения (у = 50? ) , ударной вязкости ( КПП =0.8 »'Дж/м2 V

Следует отметить, что подобные результаты достигаются при значительном сокращении времени обычного отпуска - с полутора часов пт закалке в масле, до 30 минут после импульсного воздействия, что дает возможность существенно снизить энергозатраты на термическую обработку.

В главе представлены результаты металлографических исследований микроструктуры сталей, подвергнутых обычной и термоимпульсной обработке, показывающие, что импульсное воздействие в процессе мартенситного превращения повышает дисперсность продуктов .данного превращзния, что влечет за собой болыцпо дисперсность продуктов распада мартенсита при отпуске, которая является основной причиной увеличения прочности в сравнении со стандартной термообработкой.

Сохранение вязкости при повышении прочности может быть связано в основном с торможением трепшн, обусловленным затратой энергии на разрушение фрагментироЕанной структуры в зоне, непосредственно примыкающей к микротрещине.

Приведены результаты исследований, показавших возможность закалки стали 40ХС в установке без применения охлаждающей жидкости, согласно которым механические свойства образцов из данной стали, охлаждавшихся пульсирующим воздушным потоком, в целом соответствуют механическим свойствам образцов, охлаждавшихся в масле.

Отказ от применения охлаждающей жидкости позволил упростить метод закалки в установке и повысить его технологичность.

Приведены результаты исследования воздействия пульсирующего воздушного потока в процессе охлаждения при закалке инструментальной стали Х10СФЮТ на ее структуру и свойства. Полученные микроструктуры показывают, что инструментальная сталь, подвергнутая импульсной обработке, имеет значительно более дисперсную карбидную фазу, что обеспечивает возможность получения более высокой прочности и твердости.

По результатам механических испытаний установлено, что образцы из стали Х10СФЮТ, подвергнутые импульсному воздействию в процессе

закалочного охлаждения, имеют после полуторачасового отпуска при температуре 200% в сравнении с образцами , обработанными по тем же температурно-временным режимам без импульсного воздействия, более высокую твердость (63 - 64 ед. НК2 против 60 -51 ) к предел текучести ( 2570 МПа плотив 2350 Ша пщ сжатии).

Результаты оценки сравнительных рентгеноструктурных исследований уоовня искажений в микрообластях кристаллической решетки стали Х1ССФЮТ после закалки в масле и закалки в пульсирующем воздушном потоке позволили сделать вывод, что использование импульсного воздействия при закалке обеспечивает уменьшение микронапряжений, благодаря чему,несмотря на повышение твердости стали на 2 - 3 единицы ШС, ударная вязкость не снижается.

Представлен анализ влияния импульсной обработки на порог хладноломкости стали 40Х.

Результаты сравнительных испытаний на ударный изгиб образцов, закаленных в экспериментальной установке от температуры 860°С с последующим отпуском при температуре 530ЯС в течение полутора часов и стандартно закаленных образцов ( в масле ) после аналогичного отпуска показывают, что ударная вязкость, уменьшаясь с понижением температуры испытания, остается на 30 - 40? выше у образцов, подвергнутых импульсной обоаботке. Порог хладноломкости стали 4СК в результате импульсной обработки составляет -50^3, тогда как при стандартной обработке он равен -40°П.

Приведены данные фрактографических и металлографических исследований излома ударных образцов с определением доли хрупкой и вязкой составляющих в изломе, давшие основание для вывода о формировании в результате импульсного воздействия микроструктуры, позволяющей уменьшать склонность стали к низкотемпературному охрупчиванию.

Изложены результаты исследования прокаливаемое™ сталей при закалке в экспериментальной установке. Для получения сравнительных результатов использовались образцы, из стали 4QX, аналогичные применяемым при тошевой закалке - цилиндрические образин диаметром 25 мм и длиной 100 мм. Охлаждение с температуры 860^ производилось в воде, масле и в установке пульсирующей водо-воздушной смесью.

После закалки образец разрезался на расстояниях 20 и 40 мм от торца. По сечению образцов определялась твердость. Установлено, что при закалке стали 4ПХ с помощью пульсирующей водо-воздушной смеси величину критических диаметров можно принять аналогичными значениям критических диаметров при охлаждении в масле.

Пооведено исследование влияния химического состава на прокади-ваемость стали при термоимпульсной обработке. Приведены результаты замеров'твердости на поверхности и в центре образпов диаметром 20 мм для сталей 40ХС, 3QX2H4BA, 38ХНМ после закалки в масле и в установке без применения охлаждающей жидкости, показывающие, что при использовании в качестве охлаждающей среды пульсирующего потока воздуха для всех вышеуказанных марок сталей в сечении заготовки обеспечивается получение структуры, состоящей из РО - 95? мартенсита. Таким образом, уже для сталей типа 4QXC при сечении изделия < 20 мм можно использовать в качестве закалочной среды поток воздуха с импульсным воздействием, влияющим на напряженное состояние изделия, что в свою очередь оказывает влияние на прокаяиваемость. Для более высоколегированных сталей типа ЗПХ2Н4ВА минимальное сечение изделия, в котором обеспечивается получение структуры мартенсита пои использовании в качестве охлаждающей среды пульсирующего воздушного потока возрастает до 40 - 50 мм.

Предложена физическая модель импульсного воздействия на структуру металлических материалов, базирующаяся на теории дислокаций.

В третьей главе содержатся результаты исследования воздействия импульсной обработки на процессы отпуска образцов из стали 4QX после стандартной закалки (в масле).

Импульсная обработка осуществлялась в процессе охлаждения после отпуска, исходя из предположения, что импульсное воздействие повышает подвижность дислокаций, а следовательно и пластчноеть.

Испытания проводились на стандартных разрывных и ударных образцах.

После закалки в масле и выдержки в отпускной печи при заданной температуре образин помещались в установку, где подвергались воздействию пульсирующего газового потока.

Отпуск производился в интервале температур от 200 до &00°С и времени выдержки от нескольких минут до 1,5 часов.

Результаты испытаний показали, что импульсное воздействие в процессе отпуска при температуре 200°С позволяет несколько повысить прочность, что мояет быть связано с интенсификацией пульсациями процесса релаксации остаточных напряжений, сглаживания пиков напряжений путем эстафетной передачи деформации в ненапряженные области.

Пластичность в результате импульсного воздействия при данной температуре возрастает незначительно.

Очешдно, для стали 4QX при температуре нагрева 200^ последующе импульсное воздействие не может в достаточной степени обеспечить повышение подвижности дислокаций.

Наиболее высокие сравнительные механические свойства получены в результате испытания образцов, обработанных с использованием комбинированного нагрева: после выдержки при основной температуре отпуска 2ПоЯс в течение 1-1,5 часа они подвергались перед помещением в установку кратковременному нагреву до более высокой температуры ( 300 - 400%) с целью повышения эффективности импульсного воздействия. Полученные в результате испытаний средние значения, приведенные на рис. 2, 3, показывают, что импульсная обработка приводит к повышению пластичности и ударной вязкости, а также некоторому увеличению прочности. При той же или несколько большей прочности {юст относительного удлинения составил от 4,5 до 13,6$, ударной вязкости - от 30 до 50$.

При температурах, соответствующих высокому отпуск, импульсное воздействие в процессе охлаждения способно оказать значительное влияние на подвижность дислокаций и пластичность ( рис. 2 ), а также позволяет снизить время высокого отпуска до 30 минут.

Установлено, что импульсная обработка при отпуске повышает уровень ударной вязкости( рис. 3), что по всей видимости связано с уменьшением микронапряжений, способствует формированию структуры, эффективно противостоящей динамической нагрузке, снижает отпускную хрупкость I и П рода, позволяет интенсифицировать процесс отпуска без снижения ударной вязкости.

Результаты аналогичных исследований для стали 4QXC (рис. 4 и 5) показали, что подобная обработка данной стали, как и стали 4ПХ, позволяет повысить пластичность и вязкость, нейтрализовать отпускную хрупкость.

Влияние импульсной обработки на механические свойзтЕа

о - стандартный отпуск х - импульсная обработка

Влияние импульсной обработки на ударную вязкость стали 40Х в процессе отпуска

кси, МДжД^ 0,8 * ,0 ^У /

0,4 / / с г

0 0 с о э ,х / < — / Э;-

200 зоо 400 500 {отпуска

°С

о -стандартный отпуск х - импульсная обработка

Влияние импульсной обработки на механические свойства стали 40ХС в процессе отпуска

х - импульсная обработка о - стандартный отпуск

Влияние импульсной обработки на ударную вязкость стели 40Ж е процессе отпуска

кси, МДнД? 1,2 X с,

0,9 /с Г

X IV 0,6 1 \ > ' /°

1 > 0,3 \ ^ ( э /

< 0 У

200

300

400

500

отпуска,

о - стандартный отпуск х - импульсная обработка

В четвертой главе рассмотрено влияние импульсного воздействия на напряженное состояние стали 4ПХ при термообработке. Приведен анализ стандартных и новых закалочных сред, а также

различных методов оценки остаточных напряжений и деформаций в изделиях.

Исследование остаточных напряжений, образующихся как результат неоднородности термической и структурной пластической деформации в процессе закалки стали при стандартной и термоимпульсной обработке проводилось с помощью специальных образцов ( колец Френча) , переменное сечение которых обеспечивает неравномерность охлаждения, а следовательно, и деформации. Количественная оценка остаточных напряжений производилась в соответствии с методом Давиденкова.

Тангенциальные окружные остаточные напряжения на наружной по« верхности образцов послн закалки в масле и закалочного охлаздения в установке в среднем составили 90,5 и 32,6 МПа соответственно при близкой (53-57 Н5С ) твердости, что может свидетельствовать об интенсивной оелаксаиии напояжений в результате импульсного воздействия и о уменьшении структурных (фазовых) закалочных напряжений вследствие увеличения дисперсности мартенсита.

На рис. 6 пшдстаален график, показывающий сравнительный уровень тангенциальных остаточных напряжений, распределяющихся по сечению тонкой части образца Френча после закалки в масле и в установке.

Также отмечено снижение деформации после закалки в масле и в водовоздушной среде с импульсным воздействием. Исследование проводилось с помощью образцов из стали 4СХ длиной 52 мм и поиеоечным сечением 4,2 х 2,3 мм.

Максимальный прогиб образцов после стандартной закалки составил 0,06 мм, а при закалке в водовоздушной среде с импульсным воздействием - 0,02 мм.

Далее приводятся результаты исследований воздействия пульсирующего воздушного потока в процессе охлаждения после отпуска стандартно закаленных (в масле ) образцов Френча, показывающие, что остаточные напряжения после отпуска с импульсной обработкой в среднем на 35^ меньше, чем остаточные напряжения в образцах, не подвергшихся импульсной обработке. Нагоев при отпуске облегчает перемещение дислокаций под воздействием пульсирующего газового потока, а значит и релаксацию остаточных напряжений. Предполагается, что происходит сглаживание неравномерности распределения остаточных напряжений, приводящей к поводкам и короблениям. В результате распределение остаточных напряжений становится белее плавным, поэтому релаксация ( с течением времени) оставшихся равномерно распределенных остаточ-

Сравнительный уповекь тангенциальных остаточных напряжений по сечению образца из стали 40Х при стандартной закалке и при импульсной обработке

Ь , т

О надежная повепхность образца

Френча

— ч..... т ------ ------- -- ■

N -

2

Ч!

-в 3 -4 0 3 N 4 ) 8 зёв

4 - ч

=ч- N

5

в его

тонкой

части

МПа

внутренняя ггаве охи ость тонкой части обЬааца Френча

И - расстояние от повеохнссти обпазца по сечению

I - после закалки в масле, П - после закалочного охлаждения в установке пульсирующей водовоздушной смесью.

Рис. е

ных напряжений не будет вызывать значительных изменений в размерах и формах изделий.

В пятой главе приведены результаты исследований, в ходе которых оценивалась возможность положительного влияния импульсного воздействия газового потока на теплостойкость готового быстрорежущего инструмента. Испытания птоводились на сверлах заводского изготовления из материала РВМ5 диаметром 6 - 9,5. мм.

После кратковременного нагрева до температуры 350°С, при которой экспериментально выявлено максимальное влияние импульсной обработки на теплостойкость быстрорежущей стали, сверла помещались в установку и подвергались воздействию пульсирующего воздушного потока. В результате такой обработки удалось добиться повышения стойкости инструмента в два раза по сравнению со сверлами той же партии, не подЕергавшимисяимпульсному воздействию. Стойкость определялась по износу задней поверхности главной режугаей кромки инструмента за одинаковый промежуток времени при одних и тех же режимах резания. Эффект повышения теплостойкости поодолжает сохраняться и после неоднократной переточки инструмента. По всей видимости, термоимпульсная обтботка позволяет вызвать процессы, соответствующие начальным стадиям распада мартенсита - выделение из него высокодисперсных карбидных частиц - дисперсионное твердение. Наличие значительного числа мелких карбидных частиц сдвигает процесс коагуляции карбидов, а следовательно, и разупгочнение в область более высоких температур. Кроме того, можно предположить, что в ходе импульсного воздействия на термообработанный режущий инструмент происходит продолжение мар-тенситного превращения остаточного аустенита. Еще одним фактором, определяющим повышение стойкости инструментов, может явиться процесс релаксации остаточных микронапряжений под воздействием пульсаций газового потока.

Там же приведены результаты исследования влияния импульсной обработки на теплостойкость опытной стали 8Х4В2&2М$.

Образцы, изготовленные из данной стали, подвергались термической обработке по стандартной технологии и закалке с импульсной обработкой в процессе охлаждения.

Теплостойкость оценивалась по изменению твердости образцов в процессе выдержки при нагреве.

Согласно полученным данным, образцы, подвергнутые импульсной обработке, сохраняют твердость выше 60НЕС после 6-ти часовой ввдержки при температуре 600%, в то время как твердость образцов, обработанных по стандартной технологии, падает ниже 60 Н5С уже в результате 4-х часовой выдержки при той же температуре.

В заключении сделаны выводы.

Полученные данные показывают высокую эффективность и практическую значимость использования пульсирующего газового потока при обработке металлов и сплавов.

В результате импульсного воздействия на металлические материаль в определенном частотном диапазоне в них формируется структура, отличная по своим физико-механическим свойствам от исходной или полученной пр обработке по стандартным технологиям.

После термоимпульсной обработки повышаются механические, технологические и эксплуатационные свойства конструкционных и инструментальных сталей.

В процессе термической обработки легированных сталей импульсная обработка может производиться как в процессе закалочного охлаждения так и при охлаждении после отпуска. В первом случае закалочной средой для сталей типа 4(Ж будет водовоздушная смесь с импульсным воздействием, для более легированных сталей, начиная с 40ХС, закалочной средой может служить пульсирующий воздушный поток.

При использовании импульсной обработки в процессе закалочного охлазденм инструментальной легированной стали типа Х1ГСФЮТ обеспечивается повышение прочности и твердости пои сохранении пластичности и вязкости.

При использовании импульсной обработки в процессе закалочного охлаждения конструкционных легированных сталей типа 4СК обеспечивается повышение прочности при сохранении пластичности и вязкости, причем продолжительность отпуска уменьшается в три раза.

При обработке на высокопоочное состояние импульсная обработка закаленных в масле легированных сталей 4ПХ и 4ПХС, осуществляемая в процессе охлаждения после отпуска, в том числе комбинированного, обеспечивает в сравнении с термообработкой без импульсного воздействия увеличение ударной вязкости в 1,5 раза, рост относительного удлинения и сужения при таких же или несколько более высоких показателях прочности.

Импульсная обработка в процессе охлаждения после высокого отпуска также приводит к росту прочности при сохранении пластичности и вязкости или повышению пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности, позволяя при этом сократить его продолжительность с полутора до получаса.

Термоимпульсная обработка конструкционных сталей обеспечивает существенное снижение температуры перехода в хрупкое состояние, что обеспечивает повышение сопротивления хрупкому разрушению в области отрицательных температур.

Использование пульсирующей водовоздушной смеси или пульсирующего воздушного потока в качестве закалочной среды дает возможность снизить уровень остаточных напряжений и деформаций изделий.

Воздух и Еодовоздушная смесь являются экологически чистыми и экономичными закалочными средами, которые можно использовать вместо масла и растворов полимерных жидкостей.

Термоимпульсная обработка готового режущего инструмента из быстрорежущей стали типа ВЗМ5 позволяет увеличить его стойкость приблизителшо в два раза.

Импульсная обработка при закалке инструментальной стали типа 8Х4В2С2М5 обеспечивает повышение ее твердости и теплостойкости.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Иванов Д.А. Бездейормационная технология упрочнения материалов концентрированными потоками энергии// Тезисы докл. 1-й Всероссийской кон®."Решетневские чтения", Красноярск, 1997, с. 81.

2. Иванов Д.А. Использование пульсирующих газоЕшс потоков при обработке металлов и сшгавоЕ// Тезисы докл. ХХ1У Всероссийской молодежной конф. "Гагаринекие чтения", Москва, 1998, с. 187.

3. Сизов A.M., Воробьева Г.А., Иванов Д.А. Применение термоимпульсной обработки для упрочнения материаяов//В сб."Теплоэнергетика", Воронеж, 1997, с. 192 - 197.

4. Воробьева Г.А., Иванов Д.А., Петренко Ю.А. Напряженное состояние конструкционных сталей при термоимпульсной обработке// В сб. Техническая механика, С.-Пб, 1997, с. 81 - 87.

5. Иеэнов Д.А., Сизов A.M. Особенности теплообмена при термоимпульсной обработке легированных сталей//Гезисы докл. регионального межвузовского семинара"Моделирование процессов тепло- и массо-обмена", Воронеж, 1997, с. 25.

6. Воообьева Г.А., ИваноЕ Д.А., Сизов A.M. Пульсирующие струи как средство воздействия на структуру и свойства материалов/Дезисы докл. Взеросс. Семинара по газовым струям, С.-Пб., 1997, с. II.

7. Воробьева Г.А., Иванов Д.А., Петренко Ю.А. Напряженное состояние сталей при термоимпульсной обработке//Тезисы докл. Международной конФ. по проблемам надежности конструкционных материалов, С.-Пб., 1997, с. 25.

8. Воробьева Г.А., Иванов Д.А., Сизов A.M. Свойства легированных сталей, упрочненных термоимпульсной обработкой. Технология металлов, 1998, № 2, с. б - 9.

Заказ ä 73. Тираж 100 экз. Бесплатно. Отпечатано в типографии БПУ. 198005, Санкт-Петербург, 1-ая Красноармейская, д.1.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА.

1.1. Описание экспериментальной установки

1.2. Исследование газоструйного генератора колебаний параметров потока.

1.3. Акустические эффекты в генераторе колебаний параметров потока.

1.4. Условия подобия

1.5. Особенности течения газа на начальном участке дозвуковой кольцевой струи

1.6. Причины пульсаций донного давления

1.7. Оценка собственных частот генератора

1.8. Результаты экспепиментального определения АЧХ генератора в рабочем состоянии

2. ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

И СТЕШУРУ МЕТАЛЛОВ

2.1. Влияние импульсной обработки в процессе закалки на структуру и механические свойства сталей

2.2. Исследование влияния импульсной обработки в процессе закалки на пооог хладноломкости сталей

2.3. Прокаливаемость сталей при термоимпульсной обработке

2.4. Механизм импульсного воздействия на структуру металла

3. ВЛИЯНИЕ ИШУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ В ПРОЦЕССЕ ОТПУСКА НА

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ.

- 3

4. ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ НА НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СТАЛЬНЫХ ИЗДМИЙ

4.1. Анализ свойств стандартных и новых закалочных

9в#« & »«'»««в« »»«в««»*-** & »•««

4.2. Методы оценки остаточных напряжений к деформаций при стандартной и термоимпулъсной обработ

4.3. Оп«енка остаточных фазовых и термических напряжений и деформаций при стандартной и термоимпульсной обработках

5. ВЛИЯНИЕ ТЕВЮМИНШОЙ ОБРАБОТКИ НА ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ

Одной из важнейших задач современного машиностроения является повышение надежности изделий в сочетании с возможным снижением их материалоемкости. Решение данной задачи возможно при повышении конструкционной прочности металлических материалов, механические свойства которых в значительной степени зависят от термической обработки, являющейся в большинстве случаев завершающей стадией изготовления деталей. Однако возможности дальнейшего повышения механических свойств металлических материалов при помощи одних лишь традиционные видов термической обработки в настоящее время практически исчерпань

Прогресс в области машиностроения тесно связан не только с созданием и освоением новых, экономичных материалов, но и с развитием и внедрением в производство новейших методов упрочнения материалов.

Совершенствование производства, выпуск современных разнообразных машиностроительных конструкций, специальных приборов и машин, стремление придать имеющимся материалам и изделиям оптимальные свойства сти^лирует развитие новых методов воздействия на структуру металлов и сплавов, в том числе и комбинированных, сочетающих термическую обработку с воздействием ультразвука, магнитного поля, лазерного излучения и др.

Использование на практике того или иного метода упрочнения, в том числе и предлагаемого термоимпульсного воздействия, оправдано лишь в том случае, когда доказана эффективность используемого способа обработки, выявлены его достоинства и недостатки, очерчены рак ки, в которых он действует, установлены причины, вызывающие тот или иной эффект. Все это требует проведения широкомасштабных экспериментальных и теоретических исследований, анализа полученных результатов и ввдачи соответствующих рекомендаций.

Цель работы - создание экономичного и экологически чистого способа повышения механических и эксплуатационных свойств металлических материалов.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- определить влияние импульсной обработки на структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей;

- изучить возможность снижения продолжительности термообработки сталей за счет использования импульсного воздействия;

- исследовать влияние импульсной обработки на напряженно-деформированное состояние стальных изделий.

Значительный интерес к получению и использованию материалов высокой прочности и жесткости сдерживается в немалой степени недостаточностью пластичности и вязкости стали в упрочненном состоянии (после легирования и термической обработки), невозможностью механической обработки в высокопрочном состоянии ( после термомеханической обработки) и высокой стоимостью ( мартене тно-стареющие стали).

Традиционное описание пластической деформации твердых тел проводится в рамках механики сплошной среды и теории дислокаций. В основе описания лежит схема Тейлора, согласно которой действием пяти систем скольжения можно обеспечить любое пластическое формоизмененж кристалла без нарушения сплошности.

Однако, в реальных условиях схема Тейлора не реализуется: число действующих систем скольжения меньше шести, часто скольжение про исходит по одной - трем системам, сопровождаясь поворотами структурных элементов деформации. Установлено, что эти повороты начинают развиваться с самого начала пластического течения, проявляясь в дальнейшем в виде эффекта фрагментации сильнодеформированного материала / I /.

- в

Количественное изучение полей векторов смещений на поверхности деформируемого тела позволило проследить за характером сдвигов и связанных с ним повототов во времени и пространстве, распространяющихся как волновой релаксационный процесс / 2 /.

Физика волнового характера пластического течения связана с особенностями вовлечения в деформацию множественного скольжения. Ведущий механизм деформации - первичное скольжение под действием максимальных касательных напряжений, который всегда порождает первичный материальный поворот. Все остальные механизмы деформации являются аккомодационными поворотными модами, обеспечивающими релаксацию поля поворотных моментов, действующих на структурные элементы деформации со стороны окружающего материала. Аккомодационные механизмы деформации осуществляются вторичными потоками дефектов и могут обуславливать как материальный поворот ( множественное скольжение) , так и кристаллографический поворот (зернограничное скольжение, миграция границ зерен, фрагментация).

В любой точке деформируемого твердого тела в заданный момент времени может протекать только один вид скольжения: первичное или вторичное чередование зон первичных и аккомодационных сдвигов образует волну сдвиговой деформации.

Таким образом, разрушение является генетическим процессом эволюции внутренней структуры при активной деформации. Если на каких-то этапах развития пластической деформации подавляются микромеханизмы аккомодационных поворотов, но сохраняется первичное скольжение и сопровождающий его материальный поворот, то произойдет нарушение сплошности и материал может разрушиться.

При описании поведения структурно-неоднородной среды необходимо ввести в рассмотрение конечные объемы, которым приписаны смещения и повороты и размеры которых определяют пространственный мае

- 7 штаб выделенного структурного уровня. Структурные элементы рассматриваются как элементарные носители пластической деформации. Поворачиваясь и смещаясь как целое, элементы структуры сами претерпевают деформации, в том числе и аккомодационные, необходимые для сохранения средой сплошности. Следовательно, пластическая деформация развивается в общем случае сразу на разных структурных уровнях, которые либо действуют одновременно, либо подключаются поэтапно. Деформация структурных элементов каддого масштабного уровня обеспечивает ся элементарными носителями более мелких масштабов, причем, трансляция на одном уровне сопровождается поворотом на более высоком и наоборот. Для кавдого материала может быть установлена соответствующая иеархия структурных уровней и характерные размеры структурных элементов ( например, дислокации, дисклинации, ячейки, блоки, зерна).

Для адекватного описания деформации среды с внутренней структурой необходимо одновременное рассмотрение трех структурных уровней.

1. Макроскопический уровень, на котором тензоры силовых напряжений и деформаций симметричны, а моментные напряжения и компоненты тензора изгиба-кручения равны нулю. Макроскопическая частица должна содержать достаточно большое число структурных элементов, позволяющих получить осредненные по элементам структуры макропараметры.

2. Мезоскопичеекий уровень - уровень фрагментов структуры. Зто и имеющиеся в материале структурные образования ( зерна, блоки и т.д.), и формирующиеся в виде пластического деформирования фрагменты ( ячейки, полосовые структуры и т. д. ) , которые имеют выраженные границы и могут смещаться и поворачиваться относительно соседей, а также выступать в качестве элементарных носителей пластической дефотзмации.

3. Микроскопический уровень, где обеспечивается деформация Фрагментов структуры, в том числе и аккомодационных жри их смещениях и поворотах. Элементарными носителями пластической деформации на этом уровне выступают различные дефекты структуры ( дислокации, деклинации и др.).

Новые представления о механизме разрушения как о поворотной моде деформации привели к формулировке концепции создания в высокопрочных материалах едвигонеустойчивых демпфирующих структур / 3 / Такие структуры эффективно релаксируют опасные концентрации момент-ных напряжений, действующих на структурные элементы материала и обуславливающих возникновение трещины и разрушение. Это может быть реализовано либо созданием изотропной сдвиговой неустойчивости все! кристаллической решетки, например, в материалах с термоупругим мар-тенситным превращением, либо такой сдвиговой неустойчивости только по границам раздела структурных элементов. В последнем случае любой пластический сдвиг внутри структурного элемента сопровождается релаксацией моментных напряжений на границах этого элемента, и опасные концентраторы напряжений на высоком уровне не возникают. Любое измельчение структуры предпочтительно, так как снижает уровеь моментных напряжений и размер возможных несплошностей при поворотам структурных элементов. Малый пробег дислокаций в мелком зерне вызывает малые поворотные моды деформаций. Возникающие при этом на границах зерен небольшие концентраторы напряжений эффективно релаксируют даже при малых смещениях в сдвигонеустойчивой структуре границ / 4 /. Создание ультрамелкого зерна специальной термообработко! позволяет дополнительно поднять прочностные характеристики даже в широко используемых конструкционных материалах. Данный эффект особенно резко выражен в случае ультрамелкозернистых и нанокристалли-ческих структур. В материале с нанокристалличеекой структурой протяженность границ структурных элементов столь велика, что система в целом характеризуется сильной структурной неустойчивостью. Такая структура является практически изотропной, обеспечивает однородное распределение внутренних напряжений, в ней не могут возникать опасные концентраторы напряжений из-за неудовлетворительной структуры материала.

Обзор и анализ исследований / 5 - 66 /, посвященных современным способам повышения механических свойств материалов и изделии, как поверхностных, так и объемных, не сопровождающимися значительной деформацией или дополнительным введением легирующих элементов, позволяет сказать, что в настоящее время усилия ученых сосредоточены на разработке и усовершенствовании следующих основных направлений:

- упрочнение материалов лазерным воздействием /10-20 /;

- использование электронных и ионных излучений /21-31 /;

- воздействие на свойства материалов магнитным полем / 32 - 33 /;

- плазменная обработка / 35 - 38 /;

- акустическое, в т.ч. ультразвуковое воздействие / 39 - 44 /;

- гидравлическое воздействие /45-47 /;

- воздействие на материалы газом под давлением /57-59 /;

- прочие методы / 48 -53 /.

Значительное,внимание уделяется также вопросу интенсификации процессов термической обработки / 54 - 56, .64 - 66 / и созданию современных способов охлаждения при закалке / 60 - 63 /.

Ни один из названных способов повышения механических свойств материалов не является универсальным. К недостаткам методик, включающих в себя лазерное воздействие, можно отнести сложность и высокую стоимость оборудования, значительные энергозатраты, сравнительно небольшую толщину упрочняемого слоя. Также велики энергозатраты при использовании Электронных, ионных и электромагнитных излучений. Плазменная обработка дорогостояща и носит в основном поверхностный характер. Относительно сложного и дорогостоящего оборудования требует большинство методов акустического, ультразвукового упрочнения, а также гидравлического воздействия. Современные методы воздействия на материалы газом под давлением сложны и в сво ем большинстве дают лишь поверхностный эффект.

Таким образом, остается актуальной задача совершенствования имеющихся и разработки новых способов повышения свойств материалов Практика бездеформационного упрочнения материалов позволяет утверждать, что наиболее эффективными и перспективными являются импульсные методы обработки материалов /67 /, позволяющие максимально раскачать систему и наиболее полно реализовать ее внутренне резервы.

В настоящее Еремя методами математического и физического мод€ лирования показано, ^то только при нелинейном взаимодействии в цепочке атомов импульсное воздействие приведет к эффекту самоорганизации групп атомов и к коллективному смещению их из положения равновесия при воздействии на материал концентрированными потоками энергии. Такие группы можно интеопретировать как долгоживущие лок£ лизованные колебания нелинейной кристаллической решетки. При моделировании цепочки смещенных атомов, не потерявших связь со своими вакансиями, показано, что эфгоекты самоорганизации наступают раньше и выражены в большей степени. Увеличение мощности импульсного воздействия пшводит к созданию в нелинейной решетке значительных эне гетических флуктуаций,являющихся следствием самоорганизации осцил^ торов, и к образованию мовдых циклических локализованных флуктуавд плотности твердых тел. Если во внешнем поле в кристалле возникает сильно возбужденное состояние, то в этих условиях поведение кристг ла становится нелинейным, возникают эффекты массопереноса, скорос1

- II которого намного превышают скорости перескоковой диффузии, возможен гидродинамический характер пластического течения, появляются метастабильные структуры и фазы.

При комбинированном воздействии на образцы конструкционных материалов пакетами ударных волн и акустическими полями переменной частоты наблюдается возникновение динамического пика пластичности, что в ряде опытов приводило к высокоскоростному деформированию материала.

Наряду со структурными состояниями исходного кристалла в условиях сильного возбуждения в пространстве междуузлий появляются новые разрешенные структурные состояния, вакантные или занятые сильно возбужденными атомами. В сильно возбужденном кристалле чиело разрешенных структурных состояний в системе значительно превышает число атомов. Такие состояния названы атом-вакансионными. Они объясняют нелинейный характер поведения сильно возбужденного кристалла, аномально большие скорости массопереноса в нем (атомы в данных условиях могут двигаться чеоез междуузлия) , гидродинамический' характе{ течения. В ходе движения сильно возбужденного кристалла к равновесию в нем могут возникать промежуточные структуры, связанные с возможностью локализации сильновозбужденных атомов в новые структурные состояния. Это можно объяснить тем, что все типы деформационных дефектов в кристаллах являются элементами других структур. Так расщепленные дислокации в гранецентрированных кристаллах есть элементы гексагонально плотно упакованной структуры, ограниченные частичными дислокациями. Если кристалл испытывает структурный фазовый переход, его деформация происходит в режиме сверхпластичности.

Высокая пластичность металлов с плотноупакованными структурами связана с большим числом структурных состояний, легко перестраиваю-щдшся друг в друга в локальных зонах, что проявляется в быстром зарождении и большей подвижности дислокаций как элементов иной структуры в исходной решетке.

- 12

Автомодельные ппоцессы при воздействии на образцы комбинированными концентрированными потоками энергии приводят к протеканию микропластической деформации, вызывающей колебания температурного пол* материалов, следствием чего является динамическая рекристаллизация.

Природа импульсного воздействия на материалы может быть различной - электромагнитной, акустической, газодинамической. Положительный эг&Фект дают как низкочастотные, так и высокочастотные колебание различной интенсивности.

Предметом данного исследования является выявление потенциальные возможностей термоимпульсной обработки металлических материалов, сс четающей традиционную термообработку с импульсным воздействием на объект упрочнения газовыми или газожидкостными потоками в около ки-логерцовом частотном диапазоне. Имеющиеся данные /68 - 80 / показывают высокую эффективность и практическую значимость использования термоимпульсной обработки в процессе формирования оптимальной структуры и требуемых эксплуатационных свойств материала.

Под воздействием импульсов происходят структурные превращения в металлах и сплавах / 68 / и деформационное упрочнение конструкционных материалов, в частности, сталей / 69 /. Установлено, что после импульсной обработки повышаются механические, технологические и эксплуатационные свойства конструкционных и инструментальных сталей /70 - 80 /. Однако, полностью возможности термоимпульсной обрг ботки не выявлены.

Использование газодинамических способов в качестве упрочняющих экологичных технологических процессов для деталей машиностроения остается одной из актуальных и малоизученных проблем материаловедения. Термоимпульсная обработка позволяет создать энерго- и материал осбеоегающий, экологически чистый технологический пропесс, в том числе за счет использования экономичной и экологически чистой закалочной среды, обеспечивающей существенные уменьшения остаточных термических напряжений и деформаций изделий.

ЗАКЛЮЧ ЕНИЕ

Полученные данные показывают высокую эффективность и практическую значимость испльзования пульсирующего газового потока при обработке металлов и сплавов.

В результате импульсного воздействия на металлические материалы в определенном частотном диапазоне в них Нормируется структура, отличная по своим физико-механическим свойствам от исходной или полученной при обработке по стандартной технологии.

Установлено, что после термоимпульсной обработки повышаются механические, технологические и эксплуатационные свойства конструкционных и инструментальных сталей.

В частности, в результате проведенных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. В процессе термической обработки легированных сталей импульсная обработка может производится какчв процессе закалочного охлаждения, так и при охлаждении после отпуска. В первом случае закалочной средой для сталей типа 40Х будет водовоздушная смесь с импульсным воздействием, для более легированных сталей, начиная с 40Ш, закалочной средой может служить пульсирующий воздушный поток.

2. Жри использовании импульсной обработки в процессе закалочного охлаждения инструментальной легированной стали типа Х10СФЮТ обеспечивается повышение прочности на 9% и твердости на 2-3 единицы НШ при сохранении пластичности и вязкости.

3 При использовании импульсной обработки в процессе закалочного охлаждения конструкционных легированных сталей типа 40Х обеспечивается повышение прочности до 9% при сохранении пластичности и вязкости, причем продолжительность отпуска уменьшается до 0,5 часа.

4. При обработке на высокопрочное состояние импульсная обработка закаленных в масле легированных сталей 4GX и 4QXC, осуществляемая в процессе охлаждения после отпуска, в том числе комбинированного, обеспечивает в сравнении с те шооб работкой без импульсного воздействия увеличение ударной вязкости в 1,5 раза, рост относительного удлинения и сужения при таких же или несколько более высоких показателях „прочности.

5. Импульсная обработка в процессе охлавдения после высокого отпуска также приводит к росту прочности при сохранении пластичности и вязкости или повышению пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности, позволяя при этом сократить продолжительность отпуска до 1,5 часа.

6. Термоимпульсная обработка конструкционных сталей обеспечивает существенное снижение температуры перехода в хрупкое состояние, что способствует повышению сопротивления хрупкому разрушению в области отрицательных температур.

7. Использование пульсирующей водовоздушной ©меси или пульсирующего воздушного потока в качестве закалочной среды дает возможность снизить уровень остаточных напряжений и деформаций изделий.

8. Воздух и водовоздушная среда являются экологически чистыми и экономичными закалочными средами, которые можно использовать вместо масла и растворов полимерных жидкостей.

9. Импульсная обработка при закаяке инструментальной стали типа 8Х4В2С2МФ обеспечивает повышение ее твердости и теплостойкости.

10. Термоимлульсная обработка готового режущего инструмента из быстрорежущей стали типа BSM5 позволяет увеличить его стойкость приблизительно в два раза.

1. Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. физические основы прочности тугоплавких металлов. Киев: Наукова думка. 1975. 315 с.

2. Панин В.Е. Волновая природа пластической деформации твердых тел // Изв. вузов. Физика. 1990. № 2. С. 4 18.

3. Панин В.Е. Современные проблемы твердых тел // Изв. С.О.А.Н. СССР. Серия техн. наук. 1987. вып. 3. С. 87 97.

4. Новые материалы и технологии. Отв. редакторы М.Ф. Жуков, В.Е. Панин. Новосибирск: Наука. 1993. 187 с.

5. Полевой С.Н., Евдокимов В.Д. Упрочнение машиностроительных материалов. Справочник. М.: Машиностроение. 1994. 496 с.

6. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. М.: Машиностроение. 1978. 184 с.

7. Справочник по технологии лазерной обработки / Под общ. ред. B.C. Коваленко. Киев: Техника. 1985. 167 с.

8. Понилов Д.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. Справочник. 2-е издание. М.: Машиностроение. 1982. 400 с.

9. Белопкий A.B. и др. Ультразвуковое упрочнение металлов. Киев: Техника. I9R9. 168 с.

10. Chen Chuanzhong, Kong Cuirong, Cao Huainua, Yu Jiahong // Ji-nshu rechuli = Heat Treat. Metals. 1996. N 3. P. 15 18.

11. Cizek Lubomir. Zpevneni povrchu konstrukcnich oceli pomoci la-seru // Zesz. nauk. WSI Opolu. Mech. 1994. N 50. C. 139 141.

12. Бекрепов A.H., Везуглов А.Ю., Дубае E.B. Физ.прочн. и пластичн. матер. // Тез. докл. 14. Междунар. конф. Самара. 1995. С. 36 37.

13. Гурьев В.А., Еикер Е.И. Микроструктура и свойства поверхностного слоя объемнозакаленной и отпущенной при 160°С стали 40 после лазерной обработки // Физ. и химия обраб. матер. 1996. N 2.1. С. 14 19.

14. Surface modification of maraging tool steels by C02 laser / Vero Balazs, Kalazi Zolotan, Kohlheb Robert, Pap Gabor // 10th co-ngr. Int. Fed. Heat Treat, and Surface Eng. Brigton. 1996.1. P. 17 18.

15. Jurci P., Stolar P., Dlouhy I. Laser heat treatment of 6-5-2 high speed steels of different production way // 10th congr. Int. Fed. Heat Treat, and Surface Eng. Brigton. 1996. P. 25 26.

16. Peyre P., Fabbro R. Electromagnetic gauge study of laser-induced shock wares in aluminium alloys // J. Phys. Sec. 3. 1995. N 12. P. 211 212.

17. Shatrava Alexander P., Pereloma Vitaly A., Lihoshva Valéry P.

18. Способ поверхностного упрочнения стальных деталей / А.А. Из-мирлиев, А.С. Липатов, В.В. Макухин и др.: А.С. 1593240 СССР // Б.И. 1996. N 11.

19. Франценюк Л.И., Стебенев А.С. Хватова Н.Ф. Исследование горя-чеоцинкованной стали марки 08Ю после электронно-лучевой обработки // 3-е собр. металловедов России, тез. докл. Рязань. 1996.1. С. 122 123.

20. Рудаков А.А., Загорский В.К. Технология электродугового упрочнения поверхности дет. маш. // Изв. вузов. Чер. металлургия. 1996. N 4. С. 30 32.

21. Current and old problems of ion irradiation-enhanced diffusion in metals / Fielitz Peter, Macht Michael-Peter, Naundorf Volkmar, Wollenberger Heinrich // Z. Metallk. 1996.-87. N 6. P. 439 441.

22. Способ обработки реж. инструмента / Ю.В. Баранов, А.А. Чуен-ков, А.П. Гусенков и др.: А.С. 1830215 СССР // Б.И. 1996. N-5.31.' Li Li, Huang Zhi, Sun Chuan // Jinschu rechuli Heat Treat. Metals. 1995. N 8. P. 37 - 39.

23. Zhou Genshu, Yang Gencang, Zhou Yaohe // Xiyou jinshu caillao yu gongcheng Rave Metal Mater, and Eng. 1996.-25. N 2.1. P. 37 40.

24. И.А. Сахарова // Иэв. вузов. Чер. металлургия. 1996. N 3. С. 39 42.

25. Влияние плазменно-дуговой обработки на структурные превращения и поверхностное упрочнение углеродистых и легированных сталей /

26. Структура и вязкость разрушения высокопрочного перлитно-цемен-титиого чугуна посшс плаомснной обработки / С.С. Самотугин, А.В.

27. Ковальчук, Н.Х. Солянин, A.B. Пуйко // Металловед, и терм. обр. мет. 1996. N 4. С. 2 6.

28. Нестеренко H.A., Балановский А.Е., Нецветаев В.А. Совр. пробл. свароч. науки и техники // "Сварка-95". Матер, науч-техн. конф. Пермь. 1995. Ч. 1. С. 76 78.

29. Биронт B.C. Применение ультразвука при термической обработке металлов. М.: Металлургия, 1977. 167 с.

30. Деформационное упрочнение материялов при ультраэвуковом выглаживании / В.П. Алехин, O.A. Водяницкий, В.В. Волков и др. // Сб. науч. тр. сотр. Моск. автомобилестр. инст. М. 1995. С. 32 37.

31. Рудаков С.Г. Ультразвуковая поверхностная упрочняющая обработка материялов // Ибв. вуэов. Черн. металлургия. 1996. N 2.1. С. 59 62.

32. Способ обработки инструмента / М.П. Константинов, В.В. Липин-ский, Г.Р. Маеров и др.: Пат. 1827109 СССР // Б.И. 1996. N 9.

33. Фазовые превращения и изменение структуры циркония при воздействии сферических ударных волн / Е.А. Козлов, Б.В. Литвинов, Е.А. Абакшин и др. // Фив. мет. и металловед. 1995.-79. N 6.1. С. ИЗ 127.

34. Горелов В.Н., Еремин Ю.А. Снижение о.н. в крупногаб. изделиях иэ алюм. сплавов методом виброобработки // 22 Гагар, чтения, сб. теэ. докл. молод, науч. конф. М. 1996. С. 16.

35. Федин В.М. Объемно-поверхностное упрочнение деталей железнодорожного транспорта быстродвижущимся потоком воды // Металловед, и терм. обр. мет. 1996. N 9. С. 2-6.

36. Абрашкин A.M., Матвеева Е.А. Закалка матриц вращающимся потоком охлаждающей жидкости // Металловед, и терм. обр. мет. 1996.1. N 4. С. 29 30.

37. Sun Zhi, Jiang Li. Effect of controlled cooling heat treatment on the microstructurc and properties оt common corbon steels //10th congr. Int. Fed. Heat Treat, and Surface Eng. Brigton. 1996. P. 163.

38. Рагозин С.И. Новый экспресс-метод снятия о.н. // Синергетика, структура и свойства матер., самоорганизующ. технол.: Симпозиум Опосвящ. 100-летию со дня рожд. Чл-кор. А.Н. СССР И.А. Одинпа: Тез. докл. Ч. 2. С. 32 34.

39. Кулагин Н.М., Громов В.Е. Изменение прочности и пластичности материалов в условиях внешних энергетических воздействий // Изв. вуэов. Чер. металлургия. 1996. N 2. С. 32 36.

40. Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами / А.Г. Бойцов, В.Н.Машков., В.А. Смоленцев, Л.А. Хворостухин. М.: Машиностроение, 1991. 144 с.

41. Suzuki Huebao, Ito Kinya, Nisino Soichiro, Yamada Soichi // Nihon rikai gakkai ronbunschu. A Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. A. 1996.-62. N 595. P. 627 - 631.

42. Shot-peenlng the hi-tech, hammer. // Surface Technol. Int. 1994. P. 9 - 10.

43. Dlouhy I., Koufil M., Stolar P. Rapid austenitizing as, a method of martensitic steels toughening // 10th congr. Int. Fed. Heat Treat, and Surface Eng. Brigton. 1996. P. 121 122.

44. Ховова О.М., Жигалина О.М., Думанский И.О. Концентрационная неоднородность в пружинном сплаве 36НХТШ8 подвергнутом скоростной вакалке // 3-е собр. металловед. России. Рязань. 1996.1. С. 87 88.

45. Mayr Peter. Heat-treatment and Surface engineering: challngesfor the next century // Metallurdia. 1996.-63. N 8. P.297.

46. Prediction of microstructure and hardness of steels after heat treatment in vacuum furnaces with high pressure gas guench sustems / Golobic Iztok, Caspersic Branko, Perovnik Vlado, Remec Janko // 1996.-37. N 3 4. P. 119 - 123. >

47. Вороненко Б.И. Состав и термообработка современных валковых сталей // Металловед, и терм. обр. мет. 1995. N 11. С. 17 23.

48. Fukuda toru, Okawa Kazhride // Netsu shori J. Jap. Soc. Heat treat. 1995.-35. N 4. P. 217 - 220.

49. Гогосов B.B., Миркин Л.И. Физич. природа процессов упрочнения сталей при закалке с использованием магнитогидродинамич. эффектов // Фив. прочн. и пластич. матер.: тез. докл. 14. медд. конф. Самара. 1995. С. 491.

50. Формирование микроструктуры и свойств улучшаемых сталей типа 15Г2МФТР при изосклерных режимах отпуска / В.Н. Никитин, Н.В. Ло-зько, В.И. Столяров, В.И. Иэотов // Металловед, и терм. обр. мет. 1996. N 6. С. 6 9.

51. Изотов В.И., Козлов А.Г., Михайлова Л.К. Строение и свойства малоуглеродистых низколегир. сталей после скоростного высокотемпературного отпуска // Фив. мет. и металловедение. 1996.-81. N 3.1. С. 65 75.

52. Изотов В.И. // Ф.М.М. 1972. Т. 34. Вып. I. С. 123 132.

53. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В. // Ф.М.М. 1991. Jf> II. С 201 205.

54. Andre M., Gâter Е., Moreaux F. Et all Infiuenco of quenching stress on the hardienability of stul // In Materials Science and Engineering. 1982.1 V. 55. N 2. P. 211 217.

55. Троицкий Н.В. // В кн. Вопросы металловедения и физики металлов. Тула, Тульский политехнический институт, 1972, С. 32 39.

56. Сизов A.M. Диспергирование расплавов сверхзвуковыми газовыми струями. М.: Металлургия, 1991. 184 с.

57. Лошкарев В.Р. Теплофизические критерии выбора закалочных сред. Физико-химические проблемы совершенствования энергетического оборудования // Тр. Ц.К.Т.И. 1993. Я 274. С. 128 138.- 142

58. Шепеляковский К.З. Объемно-поверхностная закалка как способ повышения прочности и долговечности деталей машин // Металловед, и терущческ. обработка, 1995. $ II. С. 2-9.

59. Фридман Я. В, Механические свойства материалов. Ч. I. М.: Машиностроение, 1974. 472 с.

60. Вишняков Д. В., Пискарев В. Д. Уптавление остаточными напряжениями в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1989. 253 с.

61. Морозов Е. М., Фридман Я. Б. Термические напряжения и оценка их величины в неравномерных температурных полях. М.: Машиностроение, 1962 . 256 с.

62. Сериков С. В., Шевчук С. И., Резников Ю. А. Оценка уровня остаточных напряжений в шарикоподшипниковых кольцах // Заводская лаборатория. 1991. № 10. С. 14-16.

63. Биргер И. А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, 1963. 240 с.