автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.04, диссертация на тему:Влияние исходной структуры углеродистой стали на диффузионные процессы и эффективность упрочнения деталей судовых механизмов при электромеханической обработке

На правах рукописи

Малышко Светлана Борисовна

ВЛИЯНИЕ ИСХОДНОЙ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ НА ДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СУДОВИ'Х МЕХАНИЗМОВ ПРИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

05.08.04. - Технология судостроения, судоремонта и организации судостроительного производства

Автореферат диссертации на соискания ученой степени кандидата технических наук

Владивосток - 2008

003453049

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Морской государственный университет имени адмирала Г. И. Невельского»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Тарасов Валентин Васильевич

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор

Чернов Борис Борисович

кандидат технических наук, профессор Филиппов Григорий Спиридонович

Ведущая организация: Дальневосточный государственный университет

им. В. В. Куйбышева (ДВГТУ) г. Владивосток

Защита состоится 17 декабря 2008 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 223.005.01 при Морском государственном университете имени адмирала Г.И. Невельского: 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая 50 а, ауд. 241 УК 1, тел/факс +7 (4232) 414-968

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки УК 1 Морского государственного университета имени адмирала Г.И. Невельского

Автореферат разослан 14 ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Резник А. Г.

Общая характеристика работы

Актуальность темы обусловлена совершенствованием методов упрочнения и восстановления цилиндрических деталей судовых технических средств: коленчатых и гребных валов, баллеров рулей, поршневых штоков и многих других в условиях судоремонтного производства и обеспечения необходимого уровня их надежности и долговечности. Надежность работы деталей судовых механизмов непосредственно связана с качеством поверхностного слоя деталей, которое характеризуется геометрическими и физико-механическими параметрами. От качества поверхностного слоя зависят эксплуатационные свойства - сопротивление усталости, износостойкость, коррозионная стойкость, сопротивление контактной усталости и др. В связи с интенсификацией эксплуатационных процессов, увеличением скоростей перемещения рабочих органов, повышением температур и давлений роль качества поверхностного слоя значительно возрастает.

С помощью традиционно применяемых методов окончательной обработки (шлифование, хонингование, доводка) создается необходимая форма деталей с заданной точностью, но часто не обеспечиваются требуемые свойства поверхностного слоя. В связи с этим одной из задач исследований в области технологии судостроения и судоремонта является разработка прогрессивных технологических процессов на основе использования новых физических явлений, обеспечивающих повышение качества и производительности труда, т.е. ресурсопотребления, а также улучшение экологической обстановки. Для решения этих проблем в современном судостроении и судоремонте все более широкое применение находят методы упрочнения поверхностного слоя деталей, основанные на интенсивном воздействии на материал концентрированных потоков энергии при лазерной, электронно-лучевой, плазменной и электромеханической обработке.

Электромеханическая обработка (ЭМО) отличается одновременным термическим и силовым воздействием на поверхность обрабатываемой детали, может вестись на отделочном режиме поверхностного пластического деформирования, при котором достигается упрочнение за счет наклепа. В этом случае можно значительно снизить шероховатость обработанной поверхности деталей, что позволяет в условиях судоремонтного производства заменить заключительную операцию механической обработки - шлифование электромеханической обработкой, которая в 2-3 раза производительнее.

Кроме того, обработка может вестись на среднем упрочняющем режиме, приводящем к образованию в поверхностном слое закалочных структур с одновременным снижением шероховатости обработанной поверхности. При этом создаются сжимающие напряжения в поверхностном слое, повышается его твердость и износостойкость. Специфическая мартенситная структура «белого слоя», формирующаяся при ЭМО, обладает более высокими, чем у мартенсита закалки, физико-механическими и эксплуатационными характе-

ристиками. Поскольку чистовая обработка и упрочнение представляет единый процесс, то производительность повышается благодаря исключению специальной термообработки восстанавливаемых деталей.

В условиях судоремонтного производства, которое отличается большим разнообразием изделий различных типоразмеров, наибольший эффект дает применение электромеханической обработки деталей, имеющих поверхности вращения (коленчатых и гребных валов, баллеров рулей, поршневых штоков и т.п.)

Для изготовления указанных и многих других деталей тихоходных и средней быстроходности судовых дизелей и различных судовых технических средств в основном используют марки углеродистых качественных сталей. Горячекатаные среднеуглеродистые стали в состоянии поставки имеют фер-рито-перлитную структуру, а после традиционно применяемого улучшения -структуру сорбита отпуска. Поэтому актуальной становится задача исследовать влияние исходной структуры углеродистой стали на фазовые превращения при электромеханической обработке и эффективность упрочнения и дать практические рекомендации по необходимости применения предварительной термической обработки.

Цели и задачи работы. Целью настоящего исследования является оценка влияния исходной структуры стали на полноту протекания диффузионных процессов и на физико-механические параметры упрочненного слоя при электромеханической обработке деталей судовых механизмов.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

- на основе математической теории диффузии, рассчитано время нагрева, обеспечивающего полноту протекания диффузионных процессов в сталях с исходными структурами пластинчатого, зернистого перлита разной дисперсности, а также со структурно-свободным ферритом;

- сделан вывод о завершении процесса превращения исходной структуры в аустенит;

- указаны минимальные температуры нагрева структур разной дисперсности для завершения процесса аустенитизации;

- экспериментально подтверждены результаты расчетов путем исследования электромеханического упрочнения сталей с различной исходной структурой;

- сделаны выводы и даны практические рекомендации применения электромеханического упрочнения с учетом исходного состояния стали.

Методы исследования. Для рассматриваемых структур поставлены граничные задачи одномерной изотропной диффузии с использованием модели диффузии из постоянного источника в полуограниченное тело и применены методы решения уравнений математической физики; использованы метод наименьших квадратов для обработки полученных расчетов, а также методы металлографических и рентгеноструктурных исследований.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработаны математическая модель и методика расчета времени ау-стенитизации при нагреве углеродистых сталей с исходной структурой зернистого перлита;

- путем численных исследований определены закономерности влияния исходной структуры стали на полноту протекания диффузионных превращений при электромеханической обработке;

- получены математические зависимости времени аустенитизации от температуры нагрева и дисперсности исходной структуры;

- экспериментально доказано влияние исходной структуры углеродистой стали на физико-механические параметры упрочненного слоя при электромеханической обработке и определены закономерности этого влияния.

Практическая ценность работы. Разработанные математические модели и методики расчета могут быть использованы для определения оптимальной исходной структуры углеродистых сталей, применяемых при электромеханической обработке.

Практические рекомендации, предложенные в работе, позволяют получать на поверхности деталей упрочненный слой достаточной глубины с высокими физико-механическими свойствами.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты работы докладывались на международных научно-практических конференциях «Проблемы транспорта Дальнего Востока» РЕВЯАТ - 03, 2003 г., РЕВЯЛТ -05,2005 г., РЕВЯАТ - 07, 2007 г.

Реализация результатов работы. Результаты работы непосредственно использованы при выполнении госбюджетных НИР, которые велись на кафедре Технологии материалов ФГОУ ВПО МГУ им. адм. Г.И. Невельского.

Установка для ЭМО, разработанная на базе сварочного трансформатора ТС-500, а также выводы и рекомендации, полученные в результате настоящих исследований, внедрены в процесс обучения курсантов и студентов ФГОУ ВПО МГУ им. адм. Г.И. Невельского.

Публикации. По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований опубликовано 7 печатных работ, из них одна публикации в журнале «Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока», входящем в число ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК по перечню 2008 г.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного содержания, заключения, списка использованных источников (105 наименований) и приложений. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, включает 28 таблиц, 26 рисунков и 12 страниц приложений.

Автор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору Белейчевой Т.Г. за ценные консультации при постановке работы, анализе и формулировке результатов исследования.

Основное содержание работы

Во введении раскрыта актуальность темы, сформулирована цель исследования. Охарактеризована научная новизна диссертации, раскрыто основное содержание и приведены сведения об апробации результатов работы.

В первой главе проанализированы имеющиеся литературные данные в области современных технологий поверхностного упрочнения деталей.

Электромеханическая обработка (ЭМО), которая относится к высокоэффективным комбинированным методам поверхностного упрочнения, позволяет заменить существующие операции чистовой обработки металлов и одновременно повысить эксплутационные свойства поверхностного слоя: износостойкость, усталостную прочность, контактную выносливость и др. Это технологически простой, энерго и материалоэкономичный метод совместного силового и термического воздействия на поверхность обрабатываемой детали.

Электромеханическая обработка реализуется при пропускании через зону контакта детали и инструмента электрического тока большой силы и низкого напряжения при движении детали и инструмента во взаимно перпендикулярных направлениях. В результате происходит высокоскоростной нагрев локального микрообъема поверхности с одновременным пластическим деформированием, а затем его быстрое охлаждение за счет отвода тепла в объем металла, при этом на поверхности материала формируется упрочненный «белый слой» -мартенситная структура, обладающий высокой прочностью и износостойкостью.

В настоящее время изучены в большей степени эмпирические аспекты технологических факторов электромеханической обработки, однако еще не достаточно исследованы структурные и фазовые превращения в упрочняемых сталях.

При высокоскоростном нагреве, характерном для ЭМО, особое значение имеет исходное состояние структуры стали, которое можно регулировать с помощью предварительной термической обработки. Поскольку в одной и той же стали можно создать разное расположение цементитных частиц в ферритной матрице, то можно, таким образом, сильно облегчить или затруднить образование аустенита при быстром нагреве с возможностью получения структуры закалки после охлаждения с высокими механическими свойствами.

Установление взаимосвязи между исходной структурой и параметрами нагрева является одним из главных условий повышения свойств при электромеханической обработке. Исследование диффузионного процесса образования аустенита в сталях с различной исходной структурой позволяет выполнить поставленные в данной работе задачи.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям диффузионного процесса в углеродистых сталях с различной исходной структурой.

Рассмотрены три физические модели: для пластинчатого и зернистого перлита, а также для доэвтектоидной стали с феррито-перлитной структурой.

В модели, предложенной для пластинчатого перлита, принято, что возникновение зародышей аустенита происходит одновременно на двух прилегающих к ферриту цементитных пластинках, являющихся источником диф-фузанта. В модели для зернистого перлита кристаллы аустенита зарождаются одновременно на поверхности двух соседних цементитных зерен, примыкающих к ферриту. Далее продолжается диффузионное независимое друг от друга передвижение границ аустенита в сторону феррита до момента встречи этих границ в середине ферритного промежутка. Скорость продвижения фронта аустенита определяется скоростью диффузии углерода в аустените.

В доэвтектоидной стали с исходной феррито-перлитной структурой после превращения перлитной части в аустенит при температурах, немного превышающих Ась при дальнейшем нагреве происходит развитие аустенит-ной фазы перемещением границы аустенита с ферритом в сторону структурно свободного феррита. Допускаем, что расстояние между двумя соседними колониями перлита равно диаметру одного зерна феррита, расположенного между ними, а фронт аустенитной фазы движется перпендикулярно бывшим цементитным пластинам данных перлитных колоний до столкновения аусте-нитных границ в центре ферритного зерна.

Для описания диффузионного массопереноса в пластинчатом перлите привлечена математическая одномерная модель из постоянного источника в полуограниченное тело. При постановке задачи принято, что среда изотропна, процесс превращения феррита в аустенит происходит изотермически, а коэффициент диффузии Б не зависит от концентрации диффундирующих частиц.

На границе тела х = 0, которой соответствует граница раздела фаз цементит - аустенит поддерживается постоянная, не зависящая от времени г, концентрация С0 углерода, что справедливо при г < т' (т - время перехода в феррит всей массы диффузанта). Начальная (при т = 0) концентрация углерода в феррите принята равной нулю, поскольку максимальная растворимость углерода в нем не более 0,025 %.

При сделанных выше допущениях математическая постановка задачи имеет следующий вид:

Здесь ось ох направлена вглубь пространства (феррита); с = с(х,т) -концентрация углерода в точке х среды в момент времени т.

г

(*> 0,г > 0)

| С(0,г)=С„ с(х,0) = 0

(г>0) (*>0)

(1)

Решением поставленной задачи (1) является функция с(х,т), удовлетворяющая равенству:

С(х,т) х

~сГ гШ' (2)

где erf - функция ошибок Гаусса, значения которой протабули-рованы.

Описание диффузионного массопереноса для зернистого перлита стали проводится в представлении зерна цементита в виде однородного шара радиуса R, на поверхности которого поддерживается постоянная, не зависящая от времени концентрация С0 углерода. В начальный момент времени т = О концентрация углерода равна нулю для Vr > R, где г - сферическая координата точки. Указанные выше допущения, принятые для пластинчатого перлита, сохранены при рассмотрения диффузионных процессов в зернистом перлите.

Постановка задачи диффузии для зернистого перлита в сферических координатах имеет следующий вид:

дС(г,т) (ъ2С{г,т) 2 дС(г,т)\

— - £>--—- +--, для (R<r < +00,г > 0)

дт у дг г 8 г С(Я,т)\тф0=Со (3)

С(г,0)|г^я=0

Решение исходной задачи (3) имеет окончательный вид:

= ДЛЯ г^Я И г>0. (4)

г \ 2^1 От)

На основе предложенных математических моделей в данной работе рассчитано полное время диффузионного превращения пластинчатого и зернистого перлита в аустенит при различных температурах нагрева.

Аналогичные расчеты для доэвтектоидной стали проведены с использованием математической модели для пластинчатого перлита, описанной выше с учетом указанных допущений. Кроме того, введено допущение, что для всего межперлитного объема коэффициент диффузии тот же, что и для случая диффузии в ферритных промежутках перлита, т.е. во всех случаях принят максимальный коэффициент диффузии.

При проведении расчетов выбран температурный диапазон от 760°С с шагом в 20°С до 900°С. Межпластинчатые расстояния меняли с шагом 0,1 мкм от Д = 0,1 мкм, что соответствует сорбитообразному перлиту (трооститу) до А = 1 мкм, отвечающему среднепластинчатому перлиту. Для определения полного времени диффузии для пластинчатого перлита использована формула (2).

В зависимости от дисперсности зерен цементита зернистый перлит подразделяется на 10 баллов согласно ГОСТ 8233-56 и условно делится на

мелкозернистый, среднезернистый и крупнозернистый со средним диаметром зерен цементита 0,8 мкм, 1,4 мкм и 2,5 мкм соответственно. Для указанных структур проведены расчеты по формуле (4) в том же интервале температур, причем для сравнения полученных результатов значения межзеренно-го расстояния /=г-Л меняли от 0,1 до 1 мкм с шагом 0,1 мкм так же, как межпластинчатые расстояния Д при расчете полного времени диффузионного превращения для пластинчатого перлита.

Усредненные результаты для сорбитообразного (кривая 1), тонкопластинчатого (кривая 2) и мелкопластинчатого перлита (кривая 3) представлены на графиках (рисунок 1, 2, 3) в логарифмическом масштабе, где также выделена область, соответствующая времени теплосилового воздействия, возникающего при ЭМО, позволяющая определить минимальные температуры нагрева для реализации полного диффузионного превращения исследуемых структур в аустенит. т. с

10

10

10

10

10

10*

N N V Ч

1. ч. ^ i

4"' í-д

'X

„1

i

Ig г 1

5

900 t. °С

760 780 800 820 840 860 880 Рисунок 1 - Зависимость времени полного диффузионного превращения перлита в аустенит от температуры и дисперсности: 1 - сорбитообразный перлит (Д=0,15 мкм); 2 - тонкопластинчатый перлит (Д=0,35 мкм); 3 - мелкопластинчатый перлит (Д=0,75 мкм); 4 - мелкозернистый перлит (/=0,15 мкм); 5 - мелкозернистый перлит (/=0,35 мкм); 6 - мелкозернистый перлит (/=0,75 мкм)

На графиках нанесены результаты аналогичных расчетов для мелкозернистого (рисунок 1) средне- (рисунок 2) и крупнозернистого (рисунок 3) перлита. Полученные кривые качественно практически не отличаются друг от друга. Из рисунков видно, что несмотря на малое время теплосилового

воздействия при ЭМО возможно полное диффузионное превращение пластинчатого (сплошная линия) и зернистого (пунктирная линия) перлита в ау-стенит при нагреве в исследуемом интервале температур. Для сорбитообраз-ного перлита это превращение реализуется уже при температуре равной 770°С, для тонкопластинчатого перлита - 820°С, для мелкопластинчатого перлита - 860°С. г, с .

1

10

10

10

10

10'

6/' ч •ч > чч

' «Ч к 1 » ^ «N

AJ к.

ч

ч л

Igr о

-1

-2

-5

t, °с

760 780 800 820 840 860 880 900 Рисунок 2 — Зависимость времени полного диффузионного превращения перлита в аустенит от температуры и дисперсности: 1 - сорбитообразный перлит (Д=0,15 мкм); 2 - тонкопластинчатый перлит (Д=0,35 мкм); 3 - мелкопластинчатый перлит (Д=0,75 мкм); 4 - среднезернистый перлит (/=0,15 мкм); 5 - среднезернистый перлит (/=0,35 мкм); 6 - среднезернистый перлит (/=0,75 мкм)

После обработки данных по методу наименьших квадратов получены аналитические зависимости полного времени диффузионного превращения г от температуры нагрева /, которые имеют следующий вид:

Г = 10 ''51° - для сорбитообразного перлита (троостита)

___1 Л-1,5-10-2/+9,93 . . .

Т — I и - для тонкопластинчатого перлита (сорбита)

г = 10

-1,510"2/+10,6

- для мелкопластинчатого перлита.

Полученные зависимости позволяют с достаточной точностью определить время, необходимое для аустенитизации выбранных структур при различной температуре нагрева.

Рисунок 3 - Зависимость времени полного диффузионного превращения перлита в аустенит от температуры и дисперсности: 1 - сорбитообразный перлит (Д=0,15 мкм); 2 - тонкопластинчатый перлит (Д=0,35 мкм); 3 - мелкопластинчатый перлит (Д=0,75 мкм); 4 - крупнозернистый перлит (/=0,15 мкм); 5 - крупнозернистый перлит (/=0,35 мкм); 6 - крупнозернистый перлит (/=0,75 мкм)

Расчеты показали, что чем больше степень дисперсности феррито-карбидной смеси, тем с большей скоростью перлит переходит в аустенит при нагреве, так как измельчение исходной структуры приводит к увеличению удельной межфазной поверхности раздела, что вызывает одновременное увеличение скорости зарождения и скорости роста зерен аустенита. Следовательно, можно предположить, что с увеличением степени дисперсности карбидных частиц увеличивается доля закаленного слоя при электромеханической обработке.

Время полного диффузионного превращения для зернистого перлита разной дисперсности несколько выше, чем для пластинчатого перлита, что можно объяснить следующими соображениями.

Термодинамическим фактором аустенитизации является отношение поверхности карбидной частицы к ее объему. Чем больше это отношение, тем больше структурное отклонение феррито-карбидной смеси от состояния равновесия и, следовательно, тем больше термодинамический стимул превращения ее в аустенит при соответствующем нагреве.

Произведены расчеты по формуле (2) с учетом принятых допущений, указанных выше, времени полного диффузионного превращения структурно свободного феррита доэвтектоидной стали в аустенит для крупных, средних, мелких и очень мелких зерен феррита, что соответствует условной классификации величины зерна по ГОСТ 5639-82. Для реализации процесса диффузионного превращения только одного зерна структурно свободного феррита в аустенит при ЭМО в исследуемом температурном интервале требуются согласно расчетам сотые, десятые и более доли секунды. Учитывая, что время нагрева при электромеханической обработке оценивается в тысячные и десятитысячные доли секунды, можно сделать вывод, что только часть объема феррита охвачена диффузионным превращением, и упроченный слой должен иметь ферритомартенситную структуру неполной закалки.

В третьей главе представлены материалы, оборудование и методы проведения экспериментов.

Для исследования взяты сталь У8 с исходной отожженной и нормализованной структурой, сталь 45 после улучшения и сталь 35 после отжига, которые были повергнуты электромеханическому упрочнению вращающимся твердосплавным роликом без охлаждения по режиму: сила тока I = 800 А; сила прижатия ролика Р = 300 Н; окружная скорость обработки V = 3,4 м/мин; подача 5 = 0,22 мм/об, число проходов 2.

Оценка микротвердости по локальным микрообъемам поверхностного слоя проведена на приборе ПМТ-3 при нагрузке 0,98 Н. Расстояние между отпечатками составляло 50 мкм.

Микроструктура сталей исследована после травления шлифов в 4 %-ном растворе азотной кислоты в этиловом спирте на металлографическом микроскопе ЫЕОРНОТ 21 при увеличении от 100 до 500 крат.

Рентгенографический фазовый анализ проведен на установке ДРОН-2 в железном Ка — излучении.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований.

Рентгенографический анализ сталей У8 и 45, упрочненных ЭМО, показал, что во всех случаях в поверхностных слоях образцов имеется мартенсит и цементит. Однако на всех дифрактограммах мартенситный дуплет не расщеплен. Это свидетельствует о том, что содержание углерода в мартенсите менее 0,6 % по массе и может быть объяснено тем, что диффузионный процесс перлито-аустенитного превращения реализуется на стадии образования неоднородного по концентрации углерода аустенита и не полностью растворившихся частиц перлитного цементита. Последующее охлаждение приводит

к образованию малоуглеродистого мартенсита. В стали У8 обнаружен остаточный аустенит в пределах 6-10 %.

При электромеханическом упрочнении стали в поверхностном слое образуется светлая нетравящаяся полоса - «белый» слой (рисунок 4), который представляет собой бесструктурный мартенсит. Из рисунка видно, что «белый» слой нормализованной стали (рисунок 4, а) имеет большую глубину, чем отожженной (рисунок 4, б). Исходная микроструктура исследуемой стали У8 после отжига представляет собой крупнопластинчатый перлит 8-го балла дисперсности, что соответствует межпластинчатому расстоянию Д = 1,6 мкм, а после нормализации - тонкопластинчатый перлит (сорбит) с межпластинчатым расстоянием Д = 0,4 мкм. Согласно расчетам, для реализации полного диффузионного превращения тонкопластинчатого перлита указанной дисперсности в аустенит при 900°С требуется время т = 3,20 ■ 10"* с, а для крупнопластинчатого (Д = 1,6 мкм) перлита на порядок больше (т= 5,12 • 10~3 с), поэтому процесс аустенитизации тонкопластинчатого перлита распространяется на более значительную глубину, что соответствует увеличению глубины закаленного слоя.

а) б)

Рисунок 4 - Микроструктура упрочненного ЭМО поверхностного слоя стали У8 в зависимости от предшествующей термообработки: а - после нормализации; б — после отжига

Распределение средней микротвердости по толщине упрочненного ЭМО поверхностного слоя сталей У8 и стали 45 показано на рисунке 5. Поверхностная микротвердость (пологие участки кривых) нормализованной стали У8 (кривая 3) существенно больше, чем отожженной (кривая 1). Это объясняется тем, что более высокая степень дисперсности карбидов норма-

лизованной стали по сравнению с отожженной способствует более полному их растворению в образующемся при ЭМО аустените, что приводит к получению в закаленном слое более твердого мартенсита. Круто падающие участки кривых микротвердости соответствуют переходному слою, на протяжении которого (от 0,1 до 0,2 мм) твердость уменьшается до исходной.

На рисунке 5 представлен график распределения микротвердости по глубине упрочненного слоя (кривая 2), а на рисунке 6 микроструктура упрочненного ЭМО поверхностного слоя стали 45. Конфигурация кривой 2 качественно не отличается от ранее рассмотренных кривых 1 и 3.

Исходная структура исследуемой стали 45 представляет собой сорбит отпуска, ориентированный по бывшему мартенситу, дисперсность которого определялась по стандартным шкалам зернистого перлита и соответствовала 5-му баллу со средним диаметром зерен цементита 1,2 мкм. Среднее расстояние, измеренное между зернами цементита, составляет 0,6 мкм. Для зернистого перлита с такой дисперсностью для полной аустенитизации при 900°С потребуется, согласно расчетам время г = 8,57 • 10"4 с, которое не больше времени теплосилового воздействия при ЭМО. Поэтому на рисунке 6 наблюдается закаленный слой средней толщины у стали 45 (0,2 мм) по сравнению с нормализованной (0,3 мм) и отожженной (0,1 мм) сталью У8 (рисунок 4), так как дисперсность перлита стали 45 тоже средняя.

н, 10

9

8

7

6

5

3

2

0.03 0,1 0,15 0,2 0,25 0.3 0,35 0,4 Л, мы

Рисунок 5 - Распределение средней микротвердости Я по глубине закаленного слоя сталей после ЭМО: 1 - сталь У8 после отжига; 2 - сталь 45 после улучшения; 3 - сталь У8 после нормализации

Гпа

• -- 4 • \

\

\

1 V -2 * \

\ \ \

N \ \

Ч N \ ♦

\ V —

—■

/

Рисунок 6 - Микроструктура упрочненного ЭМО слоя стали 45 с исходной структурой сорбита отпуска

Поверхностный слой стали 35, подвергнутой электромеханическому упрочнению (рисунок 7) имеет ферритомартенситную структуру. На рисунке отчетливо видны участки бесструктурного мартенсита (средняя микротвердость Н = 8,2 ГПа), которые имеют вид сплошных «белых» зерен, соответствующих по размерам конфигурации и расположению бывшим перлитным колониям.

Рисунок 7 - Микроструктура поверхностного слоя стали 35, после ЭМО с исходной феррито-перлитной структурой

Феррит поверхностного слоя (средняя микротвердость Н = 1,95 ГПа) сильнее растравливается реактивом по сравнению с ферритом исходной структуры. Это можно объяснить тем, что в поверхностном слое феррит претерпевает наклеп в результате силового воздействия обрабатывающего инструмента. Исследования микроструктуры стали 35 после ЭМО хорошо согласуются с расчетами. Времени тепло-силового воздействия недостаточно для полной аустенитизации исходной феррито-перлитной структуры, но достаточно для полной аустенитизации перлита (межпластинчатое расстояние исходного перлита Д = 0,6 мкм, что согласно расчетам при 900°С требует времени нагрева г = 7,20 • 10"4 с).

Основные выводы и результаты работы

В диссертационной работе на основании выполненных исследований получены следующие научные результаты и выводы:

1. Результаты расчетно-аналитических исследований показали, что несмотря на малое время теплосилового воздействия при ЭМО (тысячные и десятитысячные доли секунды) возможно полное диффузионное превращение пластинчатого и зернистого перлита разной дисперсности в аустенит при нагреве в исследуемом интервале температур.

2. Разработанные математические модели и методики расчета дают возможность определить минимальные температуры нагрева перлитных структур разной дисперсности, при которых непревращенный феррит не сохраняется. Так для сорбитообразного перлита это превращение реализуется уже при температуре равной 770°С, для тонкопластинчатого перлита - 820°С, для мелкопластинчатого перлита - 860°С.

3. Исходная структура углеродистой стали оказывает значительное влияние на полноту аустенитизации при нагреве, и чем больше степень дисперсности феррито-карбидной смеси, тем меньше времени необходимо для осуществления этого превращения. Получены аналитические зависимости полного времени диффузионного превращения г от температуры нагрева которые имеют следующий вид:

Г = 10 ' - для сорбитообразного перлита (троостита)

_ 1п-1,510"2Г+9,93 . _ .

Т — 1 и - для тонкопластинчатого перлита (сорбита)

_ 1п-1,5-1<Г2<+10,6

Т — 1 и - для мелкопластинчатого перлита.

4. Время полного диффузионного превращения для зернистого перлита разной дисперсности несколько выше, чем для пластинчатого перлита.

5. Полная аустенитизация структурно свободного феррита в аустенит в доэвтектоидной стали с исходной феррито-перлитной структурой при электромеханической обработке невозможна в исследуемом интервале температур.

6. Экспериментальные данные подтвердили расчетно-аналитические исследования. Установлено, что с увеличением степени дисперсности карбидных частиц увеличивается толщина и микротвердость закаленного слоя, что связано с распространением процесса аустенитизации перлита на большую глубину и более полном растворении карбидов в аустените. Так упрочнение за счет фазовых превращений с образованием закаленных структур в углеродистых сталях в зависимости от дисперсности феррито-цементитной смеси в исследуемом интервале от 1,6 до 0,4 мкм может распространяться на глубину от 0,1 до 0,3 мм, т.е. толщина закаленного слоя увеличивается в 3 раза, при этом микротвердость возрастает в 1,3 раза.

7. Для обеспечения полной закалки поверхностного слоя доэвтектоид-ных сталей при электромеханической обработке необходимо проведение предварительной термической обработки для получения структуры, не содержащей избыточного феррита, и представляющей собой феррито-карбидную смесь с равномерным распределением карбидной фазы. Рекомендуемая предварительная термическая обработка - улучшение, а микроструктура - сорбит отпуска.

Список работ, опубликованных по теме диссертации Публикации в изданиях перечня ВАК

1.Малышко, С. Б. Исследование влияния исходной структуры стали на результаты электромеханической обработки [Текст]_/ В. В Тарасов, С. Б. Ма-лышко // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. — 2008. -№316 1.-С. 182-185.

Статьи в сборниках научных трудов

1.Малышко, С. Б. Особенности диффузионных превращений при электромеханической обработке [Текст] / С. Б. Малышко, Т. Г. Белейчева, В. В. Тарасов // Материалы пятой международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока». - Владивосток: ДВО PAT, 2003.-С. 495-498.

2. Малышко, С. Б. Исследование фазовых превращений углеродистых сталей при электромеханической обработке [Текст] / В. В Тарасов, С. Б. Малышко // Материалы шестой международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока». - Владивосток: ДВО PAT, 2005. - С. 46-47.

3. Малышко, С. Б. Постановка задачи диффузии для зернистого перлита [Текст] / Т. Г. Белейчева, В. В Тарасов, С. Б. Малышко // Материалы шестой международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока». - Владивосток: ДВО PAT, 2005. - С. 46.

4. Малышко, С. Б. Особенности фазовых превращений при электромеханической обработке [Текст] / С. Б. Малышко, В. В Тарасов // Вестник морского государственного университета. Сер. Судостроение и судоремонт. — Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2007. - Вып. 17. - С. 50-54.

5. Малышко, С. Б. Влияние дисперсности феррито-цементитной смеси на полноту протекания фазовых превращений при ЭМО [Текст] / С. Б. Малышко, В. В. Тарасов // Материалы седьмой международной научно-практической конференции «Проблемы транспорта Дальнего Востока». — Владивосток: ДВО PAT, 2007. - С. 189.

6. Малышко, С. Б. Особенности влияния исходной структуры стали на результаты электромеханической обработки [Текст] / С. Б. Малышко, В. В Тарасов // Вестник морского государственного университета. Сер. Судостроение и судоремонт. — Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2008. — Вып. 18. — С. 50-54.

Светлана Борисовна Малышко

ВЛИЯНИЯ ИСХОДНОЙ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ НА ДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ СУДОВЫХ МЕХАНИЗМОВ ПРИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Формат 60 х 84 '/|6 Заказ № 665

Усл. печ. л. 1,2 Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии ИПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского 690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а

Введение

1 Обзор работ в области современных технологий поверхностного упрочнения деталей

1.1 Сравнительный анализ различных методов поверхностного упрочнений

1.2 Сущность и методы электромеханической обработки

1.3 Обзор достижений в области электромеханической обработки

1.3.1 Влияние режимов электромеханической обработки на глубину, микротвердость и параметры шероховатости поверхностного

1.3.2 Исследование фазовых превращений, структуры и свойств 27 упрочненного слоя при электромеханической обработке

1.3.3 Влияние электромеханической обработки на эксплуатационные 43 свойства деталей, применяемых в машиностроении

1.3.4 Выводы и постановка задачи исследования

2 Теоретическое исследование диффузии в сталях с различной исходной структурой

2.1 Расчетно-аналитическое исследование фазовых превращений в углеродистой эвтектоидной стали с пластинчатой формой перлита

2.1.1 Модель структурных превращений

2.1.2 Постановка задачи диффузии

2.1.3 Результаты расчетов

2.1.4 Определение функциональной зависимости времени диффузионного превращения от температуры нагрева

2.2 Расчетно-аналитическое исследование фазовых превращений в доэвтектоидных сталях в исходном отожженном состоянии

2.2.1 Модель структурных превращений

2.2.2 Результаты расчетов 63 2.3 Расчетно-аналитическое исследование фазовых превращений в углеродистой стали с зернистой формой перлита

2.3.1 Модель структурных превращений

2.3.2 Постановка задачи диффузии

2.3.3 Результаты расчетов

3 Методика экспериментального исследования

3.1 Материалы для образцов

3.2 Оборудование для электромеханической обработки

3.3 Технология электромеханической обработки

3.4 Металлографический анализ

3.5 Определение микротвердости

3.6 Определение глубины упрочненной зоны

3.7 Рентгеноструктурный анализ

4 Результаты экспериментальных исследований *

4.1 Исследование стали У8 с исходной отожженной и нормализованной структурой

4.2 Исследование стали 35 с исходной феррито-перлитной структурой

4.3 Исследование стали 45 с исходной структурой сорбита отпуска 93 Заключение 96 Список использованных источников 98 Приложение А 111 Приложение Б 120 Приложение В

Актуальность темы обусловлена совершенствованием методов упрочнения и восстановления цилиндрических деталей судовых технических средств: коленчатых и гребных валов, баллеров рулей, поршневых штоков и многих других в условиях судоремонтного производства и обеспечения необходимого уровня их надежности и долговечности. Надежность работы деталей судовых механизмов непосредственно связана с качеством поверхностного слоя деталей, которое характеризуется геометрическими и физико-механическими параметрами. От качества поверхностного слоя зависят эксплуатационные свойства — сопротивление усталости, износостойкость, коррозионная стойкость, сопротивление контактной усталости и др. В связи с интенсификацией эксплуатационных процессов, увеличением скоростей перемещения рабочих органов, повышением температур и давлений роль качества поверхностного слоя значительно возрастает.

С помощью традиционно применяемых методов окончательной обработки (шлифование, хонингование, доводка) создается необходимая форма деталей с заданной точностью, но часто не обеспечиваются требуемые свойства поверхностного слоя. В связи с этим одной из задач исследований в области технологии судостроения и судоремонта является разработка прогрессивных технологических процессов на основе использования новых физических явлений, обеспечивающих повышение качества и производительности труда, т.е. ресурсопотребления, а также улучшение экологической обстановки. Для решения этих проблем в современном судостроении и судоремонте все более широкое применение находят методы упрочнения поверхностного слоя деталей, основанные на интенсивном воздействии на материал концентрированных потоков энергии при лазерной, электронно-лучевой, плазменной и электромеханической обработке.

Электромеханическая обработка (ЭМО) отличается одновременным термическим и силовым воздействием на поверхность обрабатываемой детали, может вестись на отделочном режиме поверхностного пластического деформирования, при котором достигается упрочнение за счет наклепа. В этом случае можно значительно снизить шероховатость обработанной поверхности деталей, что позволяет в условиях судоремонтного производства заменить заключительную операцию механической обработки — шлифование электромеханической обработкой, которая в 2-3 раза производительнее.

Кроме того, обработка может вестись на среднем упрочняющем режиме, приводящем к образованию в поверхностном слое закалочных структур с одновременным снижением шероховатости обработанной поверхности. При этом создаются сжимающие напряжения в поверхностном слое, повышается его твердость и износостойкость. Специфическая мартенситная структура «белого слоя», формирующаяся при ЭМО, обладает более высокими, чем у мартенсита закалки, физико-механическими и эксплуатационными характеристиками. Поскольку чистовая обработка и упрочнение представляет единый процесс, то производительность повышается благодаря исключению специальной термообработки восстанавливаемых деталей.

В условиях судоремонтного производства, которое отличается большим разнообразием изделий различных типоразмеров, наибольший эффект дает применение электромеханической обработки деталей, имеющих поверхности вращения (коленчатых и гребных валов, баллеров рулей, поршневых штоков и т.п.)

Для изготовления указанных и многих других деталей тихоходных и средней быстроходности судовых дизелей и различных судовых технических средств в основном используют марки углеродистых качественных сталей [15]. Горячекатаные среднеуглеродистые стали в состоянии поставки имеют феррито-перлитную структуру, а после традиционно применяемого улучшения - структуру сорбита отпуска. Поэтому актуальной становится задача исследовать влияние исходной структуры углеродистой стали на фазовые превращения при электромеханической обработке и эффективность упрочнения и дать практические рекомендации по необходимости применения предварительной термической обработки. Цель и задачи работы

Целью настоящего исследования является оценка влияния исходной структуры стали на полноту протекания диффузионных процессов и на физико-механические параметры упрочненного слоя при электромеханической обработке деталей судовых механизмов.

Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:

- на основе математической теории диффузии, рассчитано время нагрева, обеспечивающего полноту протекания диффузионных процессов в сталях с исходными структурами пластинчатого, зернистого перлита разной дисперсности, а также со структурно-свободным ферритом;

- сделан вывод о завершении процесса превращения исходной структуры в аустенит;

- указаны минимальные температуры нагрева структур разной дисперсности для завершения процесса аустенитизации;

- экспериментально подтверждены результаты расчетов путем исследования электромеханического упрочнения сталей с различной исходной структурой;

- сделаны выводы и даны практические рекомендации применения электромеханического упрочнения с учетом исходного состояния стали.

Методы исследования

Для рассматриваемых структур поставлены граничные задачи одномерной изотропной диффузии с использованием модели диффузии из постоянного источника в полуограниченное тело и применены методы решения уравнений математической физики; использованы метод наименьших квадратов для обработки полученных расчетов, а также методы металлографических и рентгеноструктурных исследований.

Научная новизна работы разработаны математическая модель и методика расчета времени ау-стенитизации при нагреве углеродистых сталей с исходной структурой зернистого перлита; путем численных исследований определены закономерности влияния исходной структуры стали на полноту протекания диффузионных превращений при электромеханической обработке; получены математические зависимости времени аустенитизации от температуры нагрева и дисперсности исходной структуры; экспериментально доказано влияние исходной структуры углеродистой стали на физико-механические параметры упрочненного слоя при электромеханической обработке и определены закономерности этого влияния.

Практическая ценность работы

Разработанные математические модели и методики расчета могут быть использованы для определения оптимальной исходной структуры углеродистых сталей, применяемых при электромеханической обработке.

Практические рекомендации, предложенные в работе, позволяют получать на поверхности деталей упрочненный слой достаточной глубины с высокими физико-механическими свойствами.

Апробация работы

Основные положения и научные результаты работы докладывались на международных научно-практических конференциях «Проблемы транспорта Дальнего Востока» РЕВЯАТ - 03, 2003 г., РЕВЯАТ - 05, 2005 г., РЕВЯАТ -07, 2007 г.

Реализация результатов работы.

Результаты работы непосредственно использованы при выполнении госбюджетных НИР, которые велись на кафедре Технологии материалов ФГОУ ВПО МГУ им. адм. Г.И. Невельского.

Установка для ЭМО, разработанная на базе сварочного трансформатора ТС-500, а также выводы и рекомендации,. полученные в результате настоящих исследований, внедрены в процесс обучения курсантов и студентов ФГОУ ВПО МГУ им. адм. Г.И. Невельского.

Публикации

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований опубликовано 7 печатных работ, из них одна публикация в журнале «Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока», входящем в число ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК по перечню 2008 г.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного содержания, заключения, списка использованных источников (106 наименований) и приложений. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц, 26 рисунков и 14 страниц приложений.

Выводы

Полученные данные свидетельствуют о том, что, не смотря на малое время теплового воздействия при ЭМО, в углеродистой стали с исходной структурой зернистого перлита процесс диффузионного превращения перлита в аустенит реально осуществим, и чем меньше межзеренное расстояние, тем меньше времени необходимо для осуществления этого превращения. Данные расчетов позволяют указать минимальные температуры нагрева перлита разной дисперсности, при которых непревращенный феррит не сохраняется. Время полного диффузионного превращения для зернистого перлита разной дисперсности несколько выше, чем для пластинчатого перлита.

3 Методика экспериментального исследования 3.1 Материалы для образцов

Для экспериментального исследования взяты углеродистые стали: У8 с исходной отожженной и нормализованной структурой, 45 после улучшения и 35 после отжига. Химический состав исследованных сталей приведен в таблице 3.1 [49].

Заключение

В диссертационной работе на основании выполненных исследований получены следующие научные результаты и выводы:

1. Результаты расчетно-аналитических исследований показали, что несмотря на малое время теплосилового воздействия при ЭМО (тысячные и десятитысячные доли секунды) возможно полное диффузионное превращение пластинчатого и зернистого перлита разной дисперсности в аустенит при нагреве в исследуемом интервале температур.

2. Разработанные математические модели и методики расчета дают возможность определить минимальные температуры нагрева перлитных структур разной дисперсности, при которых непревращенный феррит не сохраняется. Так для сорбитообразного перлита это превращение реализуется уже при температуре равной 770°С, для тонкопластинчатого перлита -820°С, для мелкопластинчатого перлита - 860°С.

3. Исходная структура углеродистой стали оказывает значительное влияние на полноту аустенитизации при нагреве, и чем больше степень дисперсности феррито-карбидной смеси, тем меньше времени необходимо для осуществления этого превращения. Получены аналитические зависимости полного времени диффузионного превращения г от температуры нагрева которые имеют следующий вид:

Т = 1О ' — для сорбитообразного перлита (троостита)

1П-1,5-10-^+9,93

Т — 1Ю — для тонкопластинчатого перлита (сорбита) 1 п-1,5-10~2 ¿+10,6

Т — 1 и - для мелкопластинчатого перлита.

4. Время полного диффузионного превращения для зернистого перлита разной дисперсности несколько выше, чем для пластинчатого перлита.

5. Полная аустенитизация структурно свободного феррита в аустенит в доэвтектоидной стали с исходной феррито-перлитной структурой при электромеханической обработке невозможна в исследуемом интервале температур.

6. Экспериментальные данные подтвердили расчетно-аналитические исследования. Установлено, что с увеличением степени дисперсности карбидных частиц увеличивается толщина и микротвердость закаленного слоя, что связано с распространением процесса аустенитизации перлита на большую глубину и более полном растворении карбидов в аустените. Так упрочнение за счет фазовых превращений с образованием закаленных структур в углеродистых сталях в зависимости от дисперсности феррито-цементитной смеси в исследуемом интервале от 1,6 до 0,4 мкм может распространяться на глубину от 0,1 до 0,3 мм, т.е. толщина закаленного слоя увеличивается в 3 раза, при этом микротвердость возрастает в 1,3 раза.

7. Для обеспечения полной закалки поверхностного слоя доэвтектоид-ных сталей при электромеханической обработке необходимо проведение предварительной термической обработки для получения структуры, не содержащей избыточного феррита, и представляющей собой феррито-карбидную смесь с равномерным распределением карбидной фазы. Рекомендуемая предварительная термическая обработка — улучшение, а микроструктура — сорбит отпуска.

1. Аскинази, Б. М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой Текст. / Б. М. Аскинази. М. : Машиностроение, 1989.-200 с.

2. Багмутов, В. П. Импульсное электромеханическое упрочнение стальных изделий с образованием регулярной дискретной структуры поверхностного слоя Текст. / В. П. Багмутов, С. Н. Паршев // Вестник машиностроения. 1996. - № 2. - С.38^40.

3. Багмутов, В. П. Исследование тепловых процессов при воздействии на материал концентрированных потоков энергии Текст. / В. П. Багмутов, И. Н. Захаров // Физика и химия обработки материалов. 2002. - № 3. -С. 9-17.

4. Багмутов, В. П. Моделирование механического поведения образца, поверхностно упрочненного обработкой концентрированными потоками энергии Текст. / В. П. Багмутов, И. Н Захаров // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2000. - № 7. — С. 52-58.

5. Багмутов, В. П. Моделирование структурных превращений при электромеханической обработке стали Текст. / В. П. Багмутов, И. Н. Захаров // Физика и химия обработки материалов. 2002. - № 4. - С. 29-32.

6. Багмутов, В. П. Основные зависимости образования регулярных дискретных структур поверхностного слоя в ходе импульсной электромеханической обработки Текст. / В. П. Багмутов, И. Н. Захаров // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. — № 10. - 35-37.

7. Баррет, Ч. С. Структура металлов Текст. / Ч. С. Баррет, Т. Б. Масальский. М. : Металлургия, 1984. — 685 с.

8. Бокштейн, С. 3. Диффузия и структура металлов Текст. / С. 3. Бокштейн. М: Металлургия, 1973. - 208 с.

9. Болтакс, Б. И. Диффузия в полупроводниках Текст. / Б. И. Бол-такс М. :Физматлит, 1961. - 462 с.

10. Бушенин, Д. В. Сравнение твердости резьбовых профилей, полученных пластическим деформированием различными методами Текст. / Д. В. Бушенин, А. В. Киричек, А. Н. Афонин, И. Б. Кульков // Вестник машиностроения. 1999. -№ 10 - С. 40-43.

11. Ван Флек, JL Теоретическое и прикладное материаловедение Текст. / Л. Ван Флек М. : Атомиздат, 1975. - 472 с.

12. Ваншейдт, В. А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей Текст. / В. А. Ваншейдт. Л. : Судостроение, 1969. - 639 с.

13. Варавка, В. Н. Дифференциальные карты (диаграммы) механизмов мартенситного превращения в Fe-C- сплавах Текст. / В. Н. Варавка, О. В. Кудряков // Упрочняющие технологии и покрытия. 2007. - № 2. - С. 10-15.

14. Геллер, Ю. А. Материаловедение. Методы анализа, лабораторные работы и задачи Текст. / Ю. А. Геллер, А. Г. Рахштадт. — М. : Металлургия, 1989. 456 с.

15. Гельман, В. Я. Решение математических задач средствами Excel Текст. : Практикум / В. Я. Гельман. СПб : Питер, 2003. - 240 с.

16. Горленко, А. О. Технологическое повышение долговечности деталей с криволинейными поверхностями Текст. / А. О. Горленко // Справочник. Инженерный журнал. — 2003. — № 4. С. 60-63.

17. Горленко, А. О. Технологическое повышение износостойкости деталей с криволинейными поверхностями трения Текст. / А. О. Горленко // Справочник. Инженерный журнал. 2000. - № 2. - С. 7-9.

18. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики Текст. Введ. с 1975-01-01. -М. : Изд-во стандартов, 1974. - 12 с.

19. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна Текст. М. : Изд-во стандартов, 1982. - 13 с.

20. ГОСТ 8233-56 Сталь. Эталоны микроструктуры Текст. Введ. с 1957-01-07. - М. : Изд-во стандартов, 1956. - 4 с.

21. Гуляев, А. П. Образование аустенита в низкоуглеродистых сталях Текст. / А. П. Гуляев // Ми ТОМ 1989. - № 8. - С. 21-24.

22. Гурский, Е. И. Теория вероятностей с элементами математической статистики Текст. / Е. И. Гурский. М. : Высш.шк., 1971. - 328 с.

23. Гурьев, А. В. Влияние электромеханического упрочнения на механические свойства углеродистой стали Текст. / А. В. Гурьев, Н. Г. Дудки-на, А. В. Федоров // Физико-химическая механика материалов. 1990. —'№ 3. - С. 26-30.

24. Густов, Ю. И. Упрочнение и восстановление деталей строительной техники электромеханической обработкой Текст. / Ю. И. Густов, С. С.

25. Федоров, С. К. Федоров // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2007. -№ 9. - С. 47.

26. Дьяченко, С. С. Образование аустенита в железоуглеродистых сплавах Текст. / С. С. Дьяченко. М. : Металлургия, 1982. - 128 с.

27. Зимин, Н. В. О влиянии температуры, скорости нагрева и исходного состояния структуры углеродистых сталей на процессы образования в них аустенита Текст. / Н. В. Зимин // Металлообработка. 2006. - № 1. -С. 41-47.

28. Золотаревский, В. С. Механические свойства металлов Текст. : учеб. для вузов / B.C. Золотаревский. — 2-е изд. — М. : Металлургия, 1983. -352 с.

29. Кидин, И. Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов Текст. / И. Н Кидин. М. : Металлургия, 1969. -376 с.

30. Киричек, А. В. Повышение эффективности упрочняющих технологий Текст. / А. В. Киричек // Справочник. Инженерный журнал. 2004. -№ 3. - С. 15-20.

31. Киричек, А. В. Управление параметрами поверхностного слоя упрочнением статико-импульсной обработкой Текст. / А. В. Киричек, Д. JI. Соловьев // Справочник. Инженерный журнал. 2004. - № 10. - С. 16-19.

32. Комбалов, В. С. Решение некоторых задач оптимизации трения и износа поверхностей деталей машин Текст. / В. С. Комбалов // Вестник машиностроения. 2002. - № 8 - С. 18-21.

33. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров Текст. / Г. Корн, Т. Корн М. : Наука, 1974. - 832 с.

34. Кошляков, Н.С. Уравнение в частных производных математической физики Текст. : учеб. пособие для мех.-мат. фак. ун-тов / Н. С. Кошля-ков. М. : Высш. шк, 1970. - 712 с.

35. Курдюмов, Г. В. Превращения в железе и в стали Текст. / Г. В. Курдюмов, JI. М. Утевский, Р. И. Энтин. М. : Наука, 1977. - 236 с.

36. Лаборатория металлографии Текст. / Е. В. Панченко [и др.] // отв. ред. Б. Г. Лившиц. М. : Металлургия, 1965. 440 с.

37. Макаров, А. В. Повышение теплостойкости и износостойкости закаленных углеродистых сталей фрикционной упрочняющей обработкой Текст. / А. В. Макаров, Л. Г. Коршунов, И. Ю. Малыгина, И. Л. Солодова // Ми ТОМ. 2007. - № 3. - С. 57-62.

38. Маловечко, Г. В. Формирование регулярной структуры поверхностного слоя металла при электромеханической обработке Текст. / Г. В. Маловечко, С. Н. Паршев, Н. Г. Дудкина // Вестник машиностроения. 1989. -№ 5.-С. 51-53.

39. Маслов, Л. Н. Влияние пластичности стали, упрочненной высокотемпературной термомеханической обработкой, на интенсивность абразивного изнашивания Текст. / Л. Н. Маслов, О. И. Шаврин // Трение и износ. -2005.-№ 6.-С. 613-631.

40. Мамонов, А. В. Влияние технологии электромеханической обработки на прочность резьбовых соединений Текст. / А. В. Мамонов, В. А. Петрушенко // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. — № 6. - С. 42-44.

41. Мамонов, А. В. Влияние электромеханической обработки на физико-механические свойства поверхностного слоя и эксплутационные характеристики винтов домкратов Текст. / А. В. Мамонов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2006. - № 9. - С. 48-49.

42. Марочник сталей и сплавов Текст. / Колосов М. М., Долбенко Е. Т., Каширский Ю. В. [и др.]; под общ. ред. А. С. Зубченко. М. : Машиностроение, 2001. - 672 с.

43. Марусин, В. В. Высокоэнергетическое индукционное упрочнение стальных деталей Текст. / В. В. Марусин, В. Г. Щукин, С. И. Сербинович // Машиностроитель 2004. - № 5. - С. 44-50.

44. Материаловедение Текст. : учеб. для вузов / Б. Н. Арзамасов [и др.]; под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. 5-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 648 с.

45. Матлин, М. М. Особенности формирования упрочненного слоя при электромеханической обработке с динамическим силовым воздействием Текст. / М. М. Матлин, Н. Г. Дудкин, А. Д. Дудкин // Упрочняющие технологии и покрытия. 2007. - № 6. — С. 13-14.

46. Металловедение и термическая обработка стали Текст. : справочник. В 2 т. Т. 1 / под ред. Л. М. Бернштейна. М. : Металлургия, 1961. - 747 с.

47. Миркин, Л. И. Рентгеноструктурный анализ. Индицирование рентгенограмм Текст. / Л. И. Миркин. М. : Наука. Главная редакция физи-ко-математическойлитературы, 1981.—493 с.

48. Миркин, Л. И. Рентгеноструктурный контроль машиностроительных материалов Текст. / Л. И. Миркин. М. : Машиностроение, 1979. -132 с.

49. Наконечны, Изменение структуры и механических характеристик науглероженного слоя в результате пластической деформации Текст. / Наконечны // Вестник машиностроения. 2003. - № 3 — С. 17—19.

50. Новиков, В.И. Дефекты кристаллического строения Текст. / В. И. Новиков М.: Металлургия, 1975 - 208 с.

51. Одинцов, Л. Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием Текст.: справочник / Л. Г. Одинцов //- М. : Машиностроение, 1987. 328 с.

52. Паршев, С. Н. Формирование регулярного микрорельефа на поверхности стальных изделий комбинированной обработкой Текст. / С. Н Паршев, Н. Ю Полозенко // Вестник машиностроения. — 2004. № 11. - С. 47-49.

53. Паршин, А. Н. Физические и структурные аспекты обработки сплавов концентрированными источниками энергии Текст. / А. Н. Паршин, Н. В. Кириллов // Металлы. 1995. - № 3. - С. 122-127.

54. Петрушенко, В. А. Опыт применения технологии электромеханической обработки в условиях Старомайнского завода механических изделий Текст. / В. А Петрушенко, А. В. Мамонтов // Металлообработка. 2005. — № З.-С. 42-44.

55. Пискунов, Н. С. Дифференциальное и интегральное исчисление Текст. : учеб. для втузов. В 2-х т. Т. 1: М. : Интеграл-Пресс, 2004. - 416 с.

56. Рудик, Ф. Я. Оснастка для восстановления витых цилиндрических пружин электромеханической обработкой Текст. / Ф. Я. Рудик, С. Ю. Элькин // Машиностроитель. 2001. - № 10. - С. 10-12.

57. Рудик, Ф. Я. Упрочнение клапанных пружин ДВС электромеханической обработкой Текст. / Ф. Я. Рудик, С. Ю. Элькин // Двигателестрое-ние. 2000. - № 3. - С. 29-30.

58. Рудик, Ф. Я. Устройство для восстановления параметров торсио-нов Текст. / Ф. Я. Рудик, В. Ф. Кузнецов // Вестник машиностроения. 2002. — № 8. — С. 66-68.

59. Рудик, Ф. Я. Электромеханическая обработка клапанных пружин Текст. / Ф. Я. Рудик, С. Ю. Элькин // Вестник машиностроения. 2001. -№ 1. - С. 22-24.

60. Рыбакова, Л. М. Структура и износостойкость металла Текст. / Л. М. Рыбакова, Л. И. Куксенова. М. : Машиностроение, 1982. - 212 с.

61. Сазонов, Б. Н. Экстремальная диффузионная активность в стали в состоянии предпревращения Текст. / Б. Г. Сазонов // Ми ТОМ 1990. — №7. -С. 13-15.

62. Седых, В. И. К вопросу обработки шеек крейцкопфа электромеханическим способом Текст. / В. И. Седых, В. В. Тарасов // Сб. статей ДВИИМУ / Владивосток, 1970.

63. Седых, В. И. Экспериментальное исследование режимов электромеханического сглаживания стали ХВГ Текст. / В.И.Седых // Исследование по эффективности и качеству судоремонта : сб. научн. тр. ДВИИМУ / Владивосток, 1971. —Вып. 11.

64. Седых В. И. Электромеханическое восстановление цилиндрических деталей по наружной поверхности Текст. / В. И.Седых // Исследование по эффективности и качеству судоремонта: сб. научн. тр. ДВИИМУ / Владивосток, 1970.-Вып. 10.

65. Седых, В. И. Электромеханический способ восстановления изношенных плунжерных пар ДВС Текст. / В. И. Седых, В. В. Тарасов, В. 3. Корона // Морской транспорт. Сер. Судоремонт: Экспресс-информ. / М., 1973.-Вып. 3 (288).

66. Соловьев, Д. Л. Расширение технологических возможностей 1II1Д статико-импульсным нагружением очага деформации Текст. / Д. Л. Соловьев // Справочник. Инженерный журнал. 2003. - № 11. - С. 17-20.

67. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологичсеких процессов Текст. / А. А. Спиридонов М. : Машиностроение, 1981. - 162 с.

68. Суслов, А. Г. Электромеханическая обработка деталей машин Текст. / А. Г. Суслов, А. Г. Горленко, С. О. Сухарев // Справочник. Инженерный журнал. 1998. -.№ 1. - С. 15-18.

69. Тарасов, В. В. Исследование структурных факторов электромеханического упрочнения Текст. / В. В. Тарасов, П. И. Добрюк // Исследование по эффективности и качеству судоремонта : сб. научн. тр. ДВИИМУ / Владивосток, 1971.-Вып. 13.

70. Тарасов, В. В. Теория и практика упрочнения судовых деталей ЭМО Текст. / В. В. Тарасов. Владивосток : Дальнаука, 1994. - 70 с.

71. Тарасов, В. В. Электромеханическое упрочнение закаленных низкоотпущенных сталей 45 и 50Х Текст. / В. В Тарасов, П. И. Добрюк, Г. Б.

72. Кривошеева // Исследование по эффективности и качеству судоремонта : сб. научн. тр. ДВИИМУ / Владивосток, 1983. С. 28-31.

73. Термическая обработка в машиностроении: справочник Текст. / А. П. Гуляев [и др.]; отв. ред. Ю. М. Лахтин. М. : Машиностроение, 1980. -783 с.

74. Тушинский, JI. И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов Текст. / JI. И. Тушинский. Новосибирск : Наука. Сибирское отделение, 1990. - 306 с.

75. Уманский, Я. Г. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия Текст. / Я. Г. Уманский, Ю. А. Скаков, А. И. Иванов. М. : Металлургия, 1982. - 632 с.

76. Уманский, Я. Г. Рентгенография металлов и полупроводников Текст. / Я. Г. Уманский. М. : Металлургия, 1969. - 495 с.

77. Физические основы металловедения Текст. / Я. С. Уманский [и др.] М. : Металлургия, 1955. - 721 с.

78. Физическое металловедение. Дефекты кристаллического строения. Механические свойства металлов и сплавов Текст. / Под ред. Р.Кана. Пер с англ. М. : Изд-во «Мир», 1968. - 484с.

79. Финатов, Д. Н. Электромеханическая обработка поверхностей катания и гребня железнодорожных колес Текст. / Д. Н. Финатов // Тяжелое машиностроение. 2006. - № 10. - С. 22- 23.

80. Хромов, В. Н. Восстановление изношенных поверхностей деталей машин и инструментов термопластическим деформированием Текст. /

81. В. Н. Хромов, С. М. Шапоренко, В. М. Мамонтов // Вестник машиностроения. 1991. -№ 5. - С. 52-53.

82. Хромов, В. Н. Технология восстановления и упрочнения деталей машин термоупругопластическим деформированием Текст. / В. Н. Хромов // Вестник машиностроения. 2000. - № 1. - С. 60-63.

83. Щербаков, А. Н. Электромеханическое восстановление наружных поверхностей вращения Текст. / А. Н. Щербаков // Справочник. Инженерный журнал. 2004. - № 4. - С. 63-64.

84. Kalish, D. Structural changes and strengthening in the strain tempering of martensite Text. / D. Kalish, M. Kohen // Material Science and Engineering. 1970.-V. 3.-P. 156-166.

85. Shabashov, V. A. Deformation-induced phase transitions in a highcarbon steel Text. / V. A. Shabashov, L. G. Korshunov, A. G Mukoseev // Materials Science and Engineering. 2003. - V. A346. - P. 196-207.

86. Latanision, R. M. The temperature denendence of stacking fault energy in Fe-Cr-Ni alloys Text. / R. M. Latanision, A. W. Ruff // Metall. Trans. -1971. No. 2.-P. 505-509.j