автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Воздействие термической и химико-термической обработки на линейное расширение высокочистого железа

На правах рукописи

Э04606217

I/

Долгова Светлана Владимировна

воздействие термической и химико-термической обработки на линейное расширение высокочистого железа

Специальность ^5.</б.01 - Металловедение и термическая

обработка металлов и сплавов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 ИЮН 2919

Новокузнецк — 2010

004606217

Работа выполнена на кафедре физики металлов и новых материалов ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук

профессор, академик РАЕН заслуженный изобретатель России Афанасьев Владимир Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, с.н.с.

Полторацкий Леонид Михайлович

кандидат технических наук, доцент Сагалакова Марина Михайловна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Новосибирский

государственный технический университет», г. Новосибирск

Защита состоится «_8_» июня 2010г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.252.01

при ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»: 654007, г. Новокузнецк Кемеровской области, ул. Кирова, 42. E-mail: ds21225201@sibsiu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет».

Автореферат разослан « 5 » мая 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д212.252.01 д.т.н., профессор

О.И. Нохрина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время наука и техника все больше нуждаются в новых материалах, обладающих регламентируемыми специфическими свойствами. В наибольшей мере это касается приборостроения, обслуживающего, среди прочих, такие наукоемкие отрасли машиностроения как космическая и аэротехника. Одним из свойств, необходимых для приборных материалов, является контролируемый коэффициент линейного расширения (далее - КЛР), определяющий размерную стабильность и, следовательно, точность прибора в рабочем интервале температур.

Сплавы с малыми значениями коэффициента линейного расширения широко используются в микроволновой технике, приборостроении, часовой промышленности, измерительной технике, вакуумной технике, автоматике, лазерной технике, кораблестроении и т.д. Сплавы с КЛР, близким к нулю, применяют в метрологии (рабочие эталоны длины и линейки), электронике, для изготовления деталей с высокой стабильностью размеров в интервале температур от 4,2 до 420 К, для изготовления деталей, работающих при низкой температуре и труб в криогенной технике, для нагруженных деталей высокоточных приборов, для герметизированных магнитоуправляемых контактов, а также для точных пружин. Сплавы с низким КЛР предназначены для вакуумноплотных соединений с неорганическими диэлектриками - стеклом, керамикой, сапфиром, слюдой и т.д.

Эталоном сплавов с низким КЛР остается инвар, разработанный Ш. Гильомом в 1896 году. Этот сплав, содержащий наряду с Ре-основой 36% №, обладает до сих пор не объясненной аномалией линейного расширения (а = 1,0-10'6 град"1 при температурах испытания 50 100 °С). Высокая стоимость, сложность технологической обработки и высокая плотность обусловили проблему разработки сплавов, способных в ряде случаев заменить инвар. Однако, разработки, проводимые по пути количественного и качественного

увеличения легирующих элементов (вплоть до внесения 25% платины и палладия), привели к созданию целого класса материалов, обладающих инварным эффектом (ковары, суперинвары и др.), но не сняли основных проблем технологического и экономического плана и не восполнили пробела в понимании физической сущности аномалии.

В то же время, показано (С.Н. Новикова и др.), что коэффициентом линейного расширения, близким к нулю, при температурах порядка 4 - 10 К обладают все металлы, в том числе и железо. Причем КЛР железа практически не зависит от содержащихся в нем традиционных легирующих добавок. Исключение составляет хром, как известно (Э. Гудремон), увеличивающий содержание азота в стали. Также несущественно влияние на КЛР количества углерода, что может быть важным при изучении теплового расширения широко распространенных железных сплавов - чугунов и сталей, ресурс свойств которых и по сей день остается невыработанным.

Таким образом, возникает необходимость поиска возможностей придания железу, не содержащему дорогостоящих легирующих элементов, значений коэффициента линейного расширения, характерных для сплавов системы Ре-№. Одной из таких возможностей является регулирование содержания водорода, азота и кислорода в материале путем проведения термической и химико-термической обработки. Это обусловлено тем, что, как показано во многих работах фундаментального и прикладного характера, основное влияние на формирование свойств металлов и сплавов, в том числе теплового расширения, оказывают элементы внедрения.

Разработанные способы снижения коэффициента линейного расширения железа позволят заменить им дорогостоящие инвары.

Цель работы. Изучить влияние термической и химико-термической обработки на тепловое расширение высокочистого железа. Разработать оптимальные режимы обработки для снижения коэффициента линейного расширения железа без применения дорогостоящего легирования.

Научная новизна. В работе получены следующие научные результаты:

1. Проведен систематический анализ влияния термической и химико-термической обработки на тепловое расширение высокочистого железа 008ЖР.

2. Установлено, что коэффициент линейного расширения, микроструктура и механические свойства железа зависят от содержащихся в нем водорода, азота и кислорода.

3. Изучено влияние нагрева в интервале 20 - 950°С в воздушной среде на свойства железа 008ЖР. Выявлены интервалы охрупчивания при 200 -400°С и 750 - 850°С, выражающиеся в снижении прочности и пластичности с соответствующим изменением содержания водорода, азота и кислорода.

4. Показана возможность увеличения прочности и пластичности железа путем нагрева в средах с повышенным содержанием кислорода, что согласуется с механизмом У. Эванса, по которому перераспределение водорода внутри металла обусловлено действием кислорода окружающей среды.

5. Установлено, что нагрев в средах с повышенным содержанием азота позволяет снизить коэффициент линейного расширения железа до значений а = 0,7-10"6град"' (t„cn = 350 - 400°С), характерных для сплавов инварного класса при температурах испытания 50 - 100°С.

6. Впервые установлено наличие аномалий теплового расширения высокочистого железа при температурах испытания 150°С и 300°С, при которых происходит процесс сжатия до а = -1,2-10"6град"' и а = -3,8-10"6 град"1 соответственно. Указанные аномалии проявляются после применения химико-термической обработки, в которой активным веществом являются углеводороды.

Практическая значимость. Разработана технология проведения химико-термической обработки, позволяющая значительно снизить коэффициент линейного расширения высокочистого железа. Она включает нагрев, выдержку и охлаждение и отличается тем, что нагрев проводят при температуре 900 — 1000°С, а каждый цикл включает в себя две стадии: нагрев, выдержка в среде бондюжского карбюризатора 0,5 — 1 ч с охлаждением на воздухе, затем нагрев,

выдержка 5-15 мин и охлаждение в холодной воде, при этом число циклов может составлять до 5. Разработанная технология может быть использована в различных областях техники, в первую очередь, в точном машиностроении и приборостроении. Первоначальными объектами исследования были приняты белый и серый чугун, при изучении которых установлено наличие возможностей снижения коэффициента линейного расширения посредством термоциклической обработки.

Предмет защиты.

1. Особенности линейного расширения высокочистого железа в связи с различными видами термической и химико-термической обработки.

2. Закономерности влияния термической обработки на микроструктуру, механические характеристики железа и содержание водорода, азота и кислорода.

3. Воздействие циклической химико-термической обработки на линейное расширение высокочистого железа.

Достоверность основных научных выводов и практических результатов диссертации основывается на использовании научно обоснованных методах исследования и не противоречит известным научным результатам других исследователей в близких областях металлургической науки.

Лично диссертантом проведен анализ литературных данных по получению, применению и свойствам высокочистого железа. Сделан вывод о том, что ведущую роль в формировании свойств играют водород, азот и кислород. Изучены современные положения о тепловом расширении сплавов на основе железа. Рассмотрено влияние нагрева в воздушной и кислородсодержащих (кипящая Н20, диоксид кремния) средах на микроструктуру и механические свойства железа 008ЖР, отмечена их зависимость от газосодержания. Применен способ химико-термической обработки, включающий нагрев в высокоазотистой среде (мочевина), который снижает коэффициент линейного расширения железа до значений а = 0,7-10"6 град"1 при температурах испытания 350 - 400°С. Впервые установлен эффект сжатия железа при нагреве после проведения обработки в среде углеводородов

(карбюризатор) в интервале температур 900 - 1000°С в течение различного времени и последующего быстрого охлаждения (в холодную воду). Установлено, что наиболее сильно аномалии теплового расширения проявляются при циклической химико-термической обработке. Кроме того проведение принятой обработки циклически позволяет утверждать, что полученные результаты могут быть высоко оценены с позиций достоверности. Разработана комплексная термическая обработка, заключавшаяся в нагреве в мочевине в течение 10 ч и, после полного охлаждения, повторного нагрева в твердом карбюризаторе (930 °С, 1 ч) и закалке с 1000 °С в холодную воду, которая также приводит к появлению аномалий при 150 и 300°С.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 1 международной и 9 всероссийских научно-технических конференциях и семинарах.

Представленная работа выполнялась в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по направлению «Естественные науки» в рамках мероприятия 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами» по Государственному контракту № П1906 от 29 октября 2009. Наименование исследований: Физика конденсированных сред. Физическое материаловедение. Наименование проблемы исследования: «Физические основы закономерностей влияние внешних энергетических воздействий на линейное расширение высокочистого железа и углеродистых сталей». Кроме того, работа выполнялась в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы» (20092010 годы) по проекту «Создание теоретических положений о расширении и сжатии металлических сплавов с применением нанотехнологий при контролируемых энергетических воздействиях».

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 21 печатной работе, в том числе 1 учебное пособие и 9 работ в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов кандидатских и докторских диссертаций, и защищено 3 патентами на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, изложена на 251 странице машинописного текста, содержит 110 рисунков, 75 таблиц, список литературы из 235 наименований и приложение на 1 странице.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен анализ литературных данных по получению, применению и свойствам высокочистого железа. Сделан вывод о том, что ведущую роль в формировании свойств играют водород, азот и кислород. Рассмотрены современные положения о тепловом расширении сплавов на основе железа. Отмечено, что в температурном интервале эксплуатации большинства деталей коэффициент линейного расширения а = 0^-1-10"6 град"1 имеют только железные сплавы с высоким содержанием никеля (инвары). Вопрос о снижении коэффициента линейного расширения железа путем термической и химико-термической обработки без применения легирования практически не изучен.

Во второй главе приведены материалы и методика их исследования. Изучалось железо высокой степени чистоты марки 008ЖР производства ОАО «Сибэлектросталь». Термическая обработка предусматривала нагревы в воздушной среде, в кипящей Н20, в диоксиде кремния, в мочевине, в твердых карбюризаторах. При обработке варьировались время выдержки и среда охлаждения. Металлографический анализ проводили с помощью многофункционального оптического микроскопа «OPTON» с выходом (с помощью видеокамеры «SIMENS») на ПК «ATHLON ХР 2000+». В отдельных случаях изучение микроструктуры и съемка ее на негативную пленку проводились на оптическом металлографическом микроскопе МБИ-6 при увеличениях х 100 и х260. Временное сопротивление разрыву, условный предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение в шейке определялись с помощью машины МР-500 (при нагрузке 5 т). Твердость железа до и после термообработки измерялась методом Роквелла. Плотность

определяли методом гидростатического взвешивания. Коэффициенты линейного расширения были определены на оптическом дифференциальном дилатометре Шевенара. Определение содержания водорода, азота и кислорода выполнялось в условиях Юргинского машиностроительного завода на вакуумной установке горячей экстракции «Эволограф VH-9» системы Хереуса-Файхтингера.

В третьей главе приведены результаты влияния нагрева в воздушной среде в интервале 20 - 950°С на содержание водорода, азота и кислорода, механические свойства, микроструктуру и линейное расширение высокочистого железа 008ЖР. Нагрев железа позволил выявить два интервала охрупчивания, выражающихся в снижении прочности и пластичности (рисунок 1 и 2). Охрупчивание после нагрева в первом интервале (200 - 400°С) происходит за счет новых выделений («субструктуры»), предположительно образующихся при взаимодействии водорода, азота и кислорода, количество которых после нагрева при 200°С наименьшее. Из рисунка 3 (б, в) видно, резко увеличивается травимость шлифов, а внутри многих зерен наблюдаются новые образования. Второй интервал охрупчивания (750 - 850°С) обусловлен образованием крупнозернистой микроструктуры (рисунок 3, е - з) за счет увеличения количества азота и кислорода с соответствующим уменьшением водорода (см. рисунок 4). Показано, что существует определенная связь между данными газоанализатора и гидростатического взвешивания (одного из первых простейших методов определения газонасыщенности металлов и сплавов). Максимальному образованию продуктов взаимодействия водорода, азота и кислорода сопутствует резкое уменьшение плотности. После растворения этих продуктов (450°С) плотность увеличивается.

Определено, что коэффициент линейного расширения железа после нагрева в интервале 20 - 1000°С существенно не изменяется. Последующая обработка, заключавшаяся в нагреве до 1000°С, кратковременной (т = 3 мин.) выдержке и охлаждении в холодную воду также не приводит к изменению КЛР.

тз я

О Я

Д. я

О н-

^ I о ГО

О Й

и> к

3 1

& я

п>

йз Я И

о п ' л » я р

О В)

н 8 . о3 Я '

2 » 3 ё

Р о О Ь-.

о о 00 о

* I '"0 чо

1Л

о

о

о

Временное сопротивление разрыву СУ в, МПа Предел текучести О0>2, МПа

ш-

—и Ш-

К —у —м

—н т—

—^ —^

Т

—1 —1 ле

7

К

1§ о я

я ю

ш о

3

X

я р

»■Ой

2 п »•

а » •

3 <» ■

я

о р

а К я н о

« "О

оз

и

2 ® Р но 2

О О

00 | ^

1-Я 1/1

О

о

О

Относительное сужение, у, % 8

Относительное удлинение, 5, %

а - без нагрева, б - 200°С, в - 350°С, г - 500°С, д - 600°С, е - 800°С, ж - 900°С, з - 950°С. х 260 Рисунок 3 - Влияние нагрева на микроструктуру железа 008ЖР

\ 1 -:

— 1

1

N

— — — /

\ !

1 I И

[ 1

\ 1

\ |

\ 1 ! 1 1 . | г \ ' 1

—

\| 1/1 * а......* 1

— 1 |

1 1 {

\ 1 !

/1

/ /!

11 I 1

1:

одш

о,«та

<мнк»<£

I

о

с.

§

§

0,Ю1 <

I

и

100 ¡50 200 ¡Я т 330

«Я 500 » «О 650 5» 7»

«5а *ю

водород; - А- азот; -и- кислород Рисунок 4 - Влияние нагрева на газосодержание железа 008ЖР (%)

В четвертой главе изучалось влияние нагрева в кислородсодержащих средах на газосодержание, механические свойства и линейное расширение железа 008ЖР. Установлено, что низкотемпературный нагрев (в кипящей Н20) практически не влияет на прочность железа, но вызывает существенное изменение пластичности (рисунок 5). С увеличением времени обработки пластичность железа 008ЖР растет с 5 = 11,6% у сырого до 21,6% после кипячения 30 ч. Установленным особенностям сопутствует изменение содержания водорода (рисунок 6). Кипячение практически не оказывает влияния на линейное расширение железа.

22

i* 18

5 «5

О 5 10 15 20 25 т, ч

Рисунок 5 — Влияние времени кипячения в Н20 на пластичность железа 008ЖР

и я я

п *

с,

и

ч о

и

1

0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

у *)

л г

Л г

10

15

20

25

т, ч

Рисунок 6 - Влияние времени кипячения в НгО на содержание водорода

Установлено, что нагрев в среде диоксида кремния при температурах 100-700°С приводит к возрастанию прочности и снижению пластичности железа. Отмечено, что максимальное временное сопротивление разрыву достигается при низкотемпературной (100 - 200°С) обработке, с повышением температуры нагрева прочность снижается (рисунок 7). Вероятно, это объясняется тем, что водород в металле (рисунок 8) обладает наибольшей подвижностью при температуре 100°С.

с

Е и о. Ю

550 530 510 490 470 450 430 410 390 370

—1

-1

100

200

300

400

500

600

1, °С

-♦- 5Ю2; -■- воздух

Рисунок 7 - Влияние среды нагрева (т = 10 ч) на временное сопротивление разрыву железа 008ЖР

Рисунок 8 - Влияние нагрева в БЮг на содержание водорода в железе 008ЖР

В пятой главе показано, что химико-термическая обработка оказывает существенное влияние на коэффициент линейного расширения (КЛР) высокочистого железа 008ЖР. Установлено аномальное снижение КЛР при нагреве в среде с повышенным содержанием азота (мочевина). Как показано на рисунке 9, после обработки при 150°С КЛР достигает значений а = 0,7-10"6 град'1 при температурах испытания 350 - 400°С, что характерно для сплавов инварного класса системы Fe - Ni. Охлаждение в холодную воду после кратковременной выдержки при 900°С устраняет аномалию.

Нагрев в среде углеводородов (карбюризатор) в интервале температур 900 - 1000°С в течение различного времени не приводит к значительному изменению коэффициента линейного расширения. Однако последующее охлаждение в холодную воду позволяет получить значения а = -1,2-10"6град"' и а = -3,8-10"6град"' при температурах испытания (далее - t„cn) 150°С и 300°С соответственно, что говорит об эффекте сжатия железа при нагреве (рисунок Ю).

Показано, что низкотемпературный нагрев в течение 48 ч, проведенный после нагрева в среде углеводородов и закалки, стабилизирует аномалию при t„cn = 300°С. После нагрева при 90°С КЛР составляет -0,5-10"6град_1, а после нагрева при 150°С а = -3,8-10"6град*' (см. рисунок 11).

На рисунке 12 видно, что увеличение количества циклов до 5 при проведении циклической обработки (1 цикл - нагрев в древесном угле, 1000°С, 1 ч + закалка с 1000°С, 3 мин., в воду) усиливает аномалию теплового расширения железа до а = -2,9-10"бград"' при t„cn = 300°С, тогда как после 1 цикла обработки а = 5,7-10"6град"'. Дальнейшее увеличение количества циклов нецелесообразно, так как не приводит к существенному снижению КЛР.

Комплексная термическая обработка, заключавшаяся в нагреве в мочевине в течение 10 ч, повторного нагрева в твердом карбюризаторе (930 °С, 1 ч) и закалке с 1000 °С в холодную воду, также приводит к появлению слабовыраженных аномалий при 150 и 300°С.

-•- без нагрева; -О- 100°С; -■- 150°С; -Д- 200°С; -♦- 250°С

Рисунок 9 - Влияние нагрева в мочевине (10ч, печь) на линейное расширение железа 008ЖР

J

и j =l

f —A

ь -А

--X ft— 1- £

£ t

i=

4

4 t

3 n

50 100 150 200 250 300 350 400 Щеп.,

°С

-о- без обработки; - А- цементация (1000°С, 4ч, воздух) + закалка (1000 °С, 3 мин, вода)

Рисунок 10 - Влияние цементации и последующей закалки на линейное расширение железа 008ЖР

А <-

Г

/

/ / ш

/ L^i

^— <4. ■"Г

/ л

< 1

//

//

//

50 1 00 15 0 2 00 25 0 3 00 35 0 400 tncn,°C

-и- без обработки; -о- цементация + закалка; цементация + -0-закалка + старение: -х- 90°, -А- 150°С

Рисунок 11 - Влияние цементации (1000°С, 1 ч., воздух), закалки (1000°С, 3 мин., вода) и старения (48 ч., воздух) на линейное расширение железа 008ЖР

1 ц.; -□- 2 ц.; -Д- 3 ц.; -х- 4 ц.; -и- 5 ц.; -о- без обработки

Рисунок 12-Влияние циклической обработки (1 цикл - цементация (древесный уголь, 1000°С, 1 ч, воздух) + закалка (1000 °С, 3 мин, вода)) на линейное расширение железа 008ЖР

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

В таблице 1 представлены результаты сравнения широко применяемых в технике сплавов (Прецизионные сплавы : справочник [Текст] / под ред. д.т.н. проф. Б.В. Молотилова. - 2-е изд. - М. : Металлургия, 1983. - 439 с.) с результатами, полученными на высокочистом железе. Здесь видно, что при температуре испытания 300°С КЛР железа намного меньше, чем у классического инвара Н36. Здесь отчетливо обозначены преимущества обработанного по специальной технологии железа 008ЖР при температурах испытания 150°С и 300 - 450°С. Следует отметить, что наиболее резко КЛР инвара Н36 отличается от КЛР железа, обработанного по режимам «цементация - закалка». В этой же таблице показано существенное преимущество цементованного и закаленного железа в сравнении со сталью Р6М5 (С = 0,70,8%), а также передельным доменным чугуном и серым СЧ20 (С = 2,5-4,3%). Другими словами, линейное расширение высокочистого железа, подвергавшегося разработанной термической обработке, несмотря на очень малое содержание углерода и отсутствие никеля (Н36), может быть значительно меньше. Это обстоятельство чрезвычайно важно для изготовления различных изделий, работающих при повышенных температурах. Самое эффективное воздействие на линейное расширение железа оказывает циклическая цементация и последующая закалка (рисунок 13).

В таблице 2 приведены известные данные (Справочник по машиностроительным материалам [Текст]. В 4 т. Т.1. Сталь / под ред. Г.И. Погодина-Алексеева. - Москва, 1959. - С. 792-802.) по углеродистым, мало-, средне- и высоколегированным сталям в сравнении с железом 008ЖР. Видно, что при температуре испытания 100°С его а = 8,5н-8,9-10"6 град"1. Все, приведенные в таблице стали имеют коэффициент линейного расширения выше, что указывает на неэффективность применения традиционных легирующих элементов.

В таблице 3 приведено сравнение КЛР высокочистого железа и высоколегированных чугунов (Чугун : справочник изд. [Текст] / под ред. А.Д. Шермана, A.A. Жукова. - М. : Металлургия, 1991. - 576 е.). Видно, что легирование чугунов большим количеством элементов (десятки процентов) не способно снижать КЛР железной основы по сравнению с железом, обработанным по новым способам. Так, КЛР чугаля (ЖЧЮ-22) и нирезиста (4Н15Д7Х2) намного выше, чем КЛР железа. Даже применение хрома в количестве 30 - 32% позволяет понизить КЛР до значений а = 9,0+10,0-Ю"6 град"1, тогда как обработанное железо имеет а = 8,5+8,9-10"6 град'1.

Таблица 1 - Линейное расширение железа и сплавов на его основе

Сплав Коэффициент линейного расширения ах 106, град'1, при температуре нагрева °С

50 100 150 200 250 300 350 400 450

Инвар Н36 1,2 1,2 1,8 3,9 7,6 13,5 13,1 13,0 13,2

Сталь Р6М5 8,8 10,5 11,2 12,0 12,4 13,0 13,3 13,8 14,5

Передельный чугун П1 7,9 9,4 9,9 10,9 11,6 12,6 12,9 13,1 13,7

Серый чугун СЧ20 7,9 9,4 9,9 10,8 11,6 12,6 12,9 13,1 13,7

Железо 008ЖР 9,8 10,8 п,з 12,0 12,6 13,3 14,4 15,9 14,9

Железо 008ЖР* 9,6 10,8 11,6 12,1 12,5 11,2 0,7 0,7 14,2

Железо 008ЖР** 8,6 8,8 9,8 11,0 10,5 11,1 3,7 -0,9 2,9

Железо 008ЖР*** 9,5 7,7 -1,2 6,8 8,9 -3,8 5,1 11,7 12,4

Железо 008ЖР**** 9,5 7,5 1,2 7,9 8,0 -2,9 6,3 12,4 13,5

Собственные данные:

* 150°С, 10 ч, мочевина, охлаждение с печью; ** цементация (930°С, 4 ч) + 200°С, 20 ч, воздух + закалка (900 °С, 15 мин, вода); *** цементация (1000°С, 4 ч) + закалка (1000 °С, 3 мин, вода); **** циклическая обработка (1 цикл -цементация (древесный уголь, 1000 °С, 1 ч, воздух) + закалка (1000 °С, 3 мин, вода)), 5 циклов

17 16 15 14 13 12 11 10

у,?

X

Г •

/

/

» / I /

X /

• > < ► /

• г

/

/

/

у*....... /

/

/

/

\

50

100 150 200 250 300 350

Н36, -а-Р6М5, -и-Ш,

СЧ20, —X—008ЖР, —♦—008ЖР****

400 г исп, °С

**** циклическая обработка (1 цикл - цементация (древесный уголь, 1000 °С, 1 ч, воздух) + закалка (1000 °С, 3 мин, вода)), 5 циклов (собственные данные)

Рисунок 13 — Сравнение линейного расширения железа и сплавов на его основе

Таблица 2 - Линейное расширение углеродистых, легированных сталей и железа 008ЖР

Материал а'ю-Ю6,град-' Материал а1000 ■\06,град~1

Сталь 20 12,5 12Х18Н10Т 16,6

Сталь 40 11,9 12ДН2ФЛ 11,5

Сталь 60 11,0 12Х18Н9ТЛ 11,0

У10 11,5 40Х24Н12СЛ 18,4

ШХ15 11,9 08Х18Г18Н2Т 12,3

50Г2 11,3 10Х14Г14Н4Т 16,0

40Х 11,8 37Х12Н8Г8МФБ 15,6

38ХС 12,3 40Х15Н7Г7Ф2МС 17,0

65Г 11,8 40Х15Н7Г7Ф2МС 17,0

34ХНЗМ 10,8 12Х25Н16Г7АР 16,6

25Х13Н2 11,6 37Х12Н8Г8МФБ 15,8

08Х18Н10Т 16,1 Железо 008ЖР (собственные данные) 8,5

Таблица 3 - Линейное расширение специальных чугунов и железа 008ЖР

Марка Химический состав, % а™0 -106,град~1

ЖЧС-5,5 2,7-3,3C; 4,5-5,5Si; 0,1-0,ЗА1; 0,2Сг; Mn<0,8; Р<0,3; S<0,03 12-14

ЖЧЮ-22 (чугаль) 1,6-2,5С; 19-25А1; l,0-2,0Si; Mn<0,8; Р<0,2; S<0,03 16-20

ЖЧХ-30 1,6-3,2С; l,5-2,5Si; 28-32Сг; Мп<1,0;Р<0,1; S<0,08 9-10

4Н15Д7Х2 (нирезист) 1,6-3,2С; l,0-2,5Si; 14-16NÎ; 6-8Cu; 1-3 Cr; 17-19

Железо 008ЖР 0,008С; 0,006Mn; 0,03Si; 0,005S; 0,003P; 0,0lCr; 0,03Ni; 0,03Cu; 0,05A1 8-9

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведен обзор литературных сведений о физических, химических и механических свойствах железа и роли элементов внедрения в их формировании. Рассмотрены методы получения и область применения чистого железа.

Проведен анализ современных положений о тепловом расширении сплавов на основе железа. Вопрос о снижении коэффициента линейного расширения железа путем термической и химико-термической обработки без применения легирования практически не изучен.

2. Изучено влияние нагрева в интервале 20 - 950°С в воздушной среде на свойства железа 008ЖР. Установлено, что существует взаимосвязь между изменениями микроструктуры, механических свойств и содержанием водорода, азота и кислорода. В интервалах 200 - 400°С и 750 - 850°С наблюдается снижение прочности и пластичности, что соответствует увеличению травимости шлифов, являющемуся следствием образования продуктов взаимодействия элементов внедрения, в первом случае и росту зерна, сопутствующему дегазации, — во втором.

Показано, что нагрев в течение 10 ч в принятом температурном интервале, как и последующая кратковременная выдержка при 1000°С с охлаждением в холодную воду, не приводят к существенному изменению коэффициента линейного расширения железа.

3. Установлено, что нагрев в кислородсодержащих средах существенно влияет на механические свойства железа. Так, низкотемпературный нагрев (100°С) в среде Н20 в течение 30 ч повышает пластичность с 6 = 11,6% до 21,6%.

Нагрев в среде Si02 в интервале 100 - 700°С увеличивает прочностные характеристики железа. Наиболее ярко это видно после нагрева при 100 -200°С.

Установлено, что КЛР после такой обработки изменяется в пределах, характерных для железа, не подвергавшегося термической обработке.

4. Впервые обнаружено аномальное снижение КЛР после нагрева в среде с повышенным содержанием азота (мочевина). После обработки при 150°С КЛР достигает значений а = 0,7-10"бград"' при температурах испытания 350 - 400°С, что характерно для сплавов инварного класса при 1исп = 50 - 100°С. Нагрев в среде углеводородов (карбюризатор) в интервале температур 900 -1000°С в течение различного времени с последующей кратковременной выдержкой при 1000°С и охлаждением в холодную воду позволяет получить значения а = -1,2-10"6град"1 и а = -3,8-10"6град"' при температурах испытания 150°С и 300°С соответственно. Низкотемпературный нагрев в течение 48 ч стабилизирует аномалию при 1исп = 300°С. Проведение циклической обработки показывает, что увеличение количества циклов до 5 усиливает аномалию. Дальнейшее увеличение количества циклов нецелесообразно, так как не приводит к существенному снижению КЛР, однако позволяет утверждать, что полученные результаты могут быть высоко оценены с позиций достоверности.

По приведенным результатам подана заявка на изобретение способа термической обработки, предназначенного для снижения коэффициента линейного расширения высокочистого железа (Заявка № 2009147505/02 от 21.12.2009).

5. Сравнение линейного расширения легированных сталей и специальных чугунов с линейным расширением железа 008ЖР позволяет сделать заключение о том, что разработка сплавов должна проводиться не с помощью введения в железную основу большого количества дорогостоящих элементов, а путем подбора режимов термической и химико-термической обработки, изменяющих соотношение примесных элементов. Результаты, полученные на высокочистом железе, при своем развитии позволят подойти к выяснению секрета инварного эффекта и к разработке нелегированных железоуглеродистых сплавов, способных стать достойной заменой железоникелевым сплавам.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Афанасьев В.К. Влияние наводороживания шихты на свойства чугуна, стали и железа [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, Н.В. Гришков, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов // Обработка металлов. - 2008. - №3. - С. 7-11.

2. Долгова C.B. Влияние химико-термической обработки на линейное расширение железа 008ЖР [Текст] / C.B. Долгова, A.A. Копытько, A.A. Бахаев // Труды всероссийской, научн. конф. студ-тов, аспир-тов и мол. ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» ; под общ. ред. Л.П. Мышляева. - Новокузнецк : СибГИУ, 2008. - Вып. 12. - Ч. IV. - С. 2426.

3. Долгова C.B. Влияние цементации на линейное расширение железа 008ЖР [Текст] / C.B. Долгова, A.A. Копытько // Труды всероссийской научн. конф. студ-тов, аспир-тов и мол. ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» ; под общ. ред. Л.П. Мышляева. - Новокузнецк : СибГИУ, 2008. -Вып. 12.-Ч. IV.-С. 21-24.

4. Афанасьев В.К. Влияние наводороживания шихты на свойства стали 20Л и железа 008ЖР [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, Н.В. Гришков, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество»; под общ. ред. Протопопова. - Новокузнецк : 2008. - 466 е., С. 154-157.

5. Долгова C.B. О влиянии термической обработки на линейное расширение железа 008ЖР [Текст] / C.B. Долгова // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество»; под общ. ред. Протопопова. - Новокузнецк : Новокузнецк, 2008. - 466 е., С. 166-169.

6. Долгова C.B. Особенности влияния химико-термической обработки на линейное расширение железа [Текст] / C.B. Долгова // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: новые технологии,

управление, инновации и качество»; под общ. ред. Протопопова. -Новокузнецк : Новокузнецк, 2008.-466 е., С. 169-171

7. Афанасьев В.К. Влияние термической обработки шихты на свойства железных и алюминиевых сплавов [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов // Обработка металлов. - 2009. - №2. - С. 3-5.

8. Афанасьев В.К. Поиск путей получения чугунных инваров [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, С.Н. Старовацкая, С.А. Передерей // Материалы II междунар. научно-практ. конф. «Молодежь и наука: реальность и будущее». - Невинномысск, 2009. - Т. 8. - С. 231 -233.

9. Афанасьев В.К. Белый нелегированный чугун - новый материал с высокими служебными свойствами [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, А.Ю. Ващенко, П.В. Джемела, В.П. Лызлов // Вестн. РАЕН, Западно-Сибирское отд-ние. - Кемерово, 2009. - Вып.11. - С. 99-104.

Ю.Афанасьев В.К. Железо [Текст] : учеб. пособие / В.К. Афанасьев, С.М. Никитенко, C.B. Долгова, A.A. Копытько, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов. -Кемерово: ООО «Фирма Полиграф», 2008. - 182 с. П.Пат. 2367688 Российская Федерация, МПК С21С1/08. Способ модифицирования серого чугуна [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, А.Л. Майтаков, Н.В. Толстогузов, М.В. Чибряков ; Сибирский государственный индустриальный университет. - № 2008129970/02 ; заявл. 21.07.08. ; опубл. 20.09.2009. Бюл. № 26. - С. 537.

12.Пат. 2368671 Российская Федерация, МПК С21Д5/04. Способ термоциклической обработки белого чугуна [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, А.Л. Майтаков, Н.В. Толстогузов, М.В. Чибряков ; Сибирский государственный индустриальный университет. - № 2008129972/02 ; заявл. 21.07.08. ; опубл. 27.09.2009. Бюл. № 27. - С. 700.

13.Пат. 2370548 Российская Федерация, МПК С21Д5/02. Способ термоциклической обработки чугуна [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, А.Л. Майтаков, Н.В. Толстогузов, М.В. Чибряков ; Сибирский государственный индустриальный университет. - № 2008129969/02 ; заявл. 21.07.08. ; опубл. 20.10.2009. Бюл. № 29. - С. 759.

И.Долгова C.B. Некоторые особенности влияния термической обработки на свойства железа 008ЖР [Текст] / C.B. Долгова, А.К. Чевозёрова // Труды всероссийской научн. конф. студ-тов, аспир-тов и мол. ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» ; под общ. ред. Л.П. Мышляева. — Новокузнецк : СибГИУ, 2009. - Вып. 13. - Ч. III. Технические науки. - с. 404, С. 141-143.

15.Долгова C.B. Влияние внешней среды на поведение высокочистого железа при термической обработке [Текст] / C.B. Долгова, И.Г. Казей // Труды всероссийской научн. конф. студ-тов, аспир-тов и мол. ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» ; под общ. ред. Л.П. Мышляева. -Новокузнецк : СибГИУ, 2009. - Вып. 13. - Ч. III. Технические науки. - с. 404, С. 137- 138.

16. Афанасьев В.К. Нетрадиционные способы термической обработки алюминиевых и железных сплавов [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов, Д.М. Чибряков // Обработка металлов. -2009.-№3,-С. 3-9.

17.Афанасьев В.К. О новом способе дегазации металлов и сплавов [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, A.A. Копытько, М.А. Старостина, Н.Б. Лаврова, Д.М. Чибряков // Металлургия машиностроения. - 2009. - № 4. - С. 4-10.

18.Афанасьев В.К. Особенности влияния нагрева на газосодержание и механические свойства высокочистого железа [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, Н.М. Макарова, И.Ю. Тибейкин // Металлургия машиностроения. -2009,-№6.-С. 12- 16.

19.Афанасьев В.К. Об аномалии теплового расширения железа и стали [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, A.A. Копытько, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов, Д.М. Чибряков // Металлургия машиностроения. - 2009. - № 5. -С. 15-18.

20.Долгова C.B. О возможности повышения свойств малоуглеродистой стали [Текст] / C.B. Долгова, А.К. Чевозёрова // Будущее машиностроения России:

сб. тр. / Московский гос. техн. ун-т имени Н.Э. Баумана. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. - С. 79 - 80. 21.Афанасьев В.К. Об участии водорода, азота и кислорода в формировании свойств высокочистого железа [Текст] / В.К. Афанасьев, C.B. Долгова, A.A. Копытько, И.Ю. Тибейкин // Материалы всероссийской конф. с элементами науч. шк. для молодежи «Проведение научных исследований в области индустрии наносистем и материалов» ; отв. за вып. О.Н. Иванов. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2009. - С. 23 - 25.

Подписано в печать 22.04.2010 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,57. Уч.-изд. л. 1,76. Тираж 100 экз. Заказ 338

ГОУ ВПО «Сибирский государственный

индустриальный университет» 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42 Типография СибГИУ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗЕ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1 Получение железа.

1.1.1 Получение железа технической чистоты.

1.1.2 Получение железа высокой чистоты.

1.1.3 Условия эффективной очистки.

1.2 Свойства железа.

1.2.1 Физические.

1.2.2 Механические.

1.2.3 Химические.

1.3 Водород в железе.

1.4 Азот в железе.

1.5 Кислород в железе.

1.6 Тепловое расширение сплавов на основе железа.

1.6.1 Общие положения о тепловом расширении.

1.6.2 Тепловое расширение углеродистой стали.

1.6.3 Тепловое расширение легированной стали.

1.6.4 Тепловое расширение чугуна.

1.6.5 Инвары.

1.7 Области применения чистого железа.

Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Материал исследования.

2.2 Проведение металлографического анализа.

2.3 Определение механических свойств.

2.4 Определение коэффициента линейного расширения.

2.5 Измерение плотности.

2.6 Определение содержания водорода, азота и кислорода.

2.6.1 Метод горячей вакуумной экстракции.

2.6.2 Метод вакуум-плавления.

2.7 Термическая обработка.

2.8 Статистическая обработка результатов.

2.8.1 Расчет доверительного интервала.

2.8.2 Отбраковка резко выделяющихся результатов.

Глава 3 ВЛИЯНИЕ НАГРЕВА В ИНТЕРВАЛЕ 20 - 950° С НА

СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА 008ЖР.

3.1 Влияние нагрева на микроструктуру.

3.2 Влияние нагрева на механические свойства.

3.3 Влияние нагрева на содержание водорода, азота и кислорода.

3.4 Влияние нагрева на линейное расширение.

3.5 Выводы по главе 3.

Глава 4 ВЛИЯНИЕ НАГРЕВА В КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ

НА СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА 008ЖР.

4.1 Влияние нагрева в кипящей Н20.

4.2 Влияние нагрева в Si02.

4.3 Выводы по главе 4.

Глава 5 ВЛИЯНИЕ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА

ЛИНЕЙНОЕ РАСШИРЕНИЕ ЖЕЛЕЗА 008ЖР.

5.1 Влияние нагрева в бондюжском карбюризаторе.

5.2 Влияние нагрева в высокоазотистой среде (мочевине).

5.3 Влияние закалки.

5.4 Совместное влияние нагрева в карбюризаторе и закалки.

5.5 Совместное влияние нагрева в мочевине и закалки.

5.6 Совместное влияние нагрева в карбюризаторе, в мочевине и закалки.

5.7 Влияние низкотемпературного нагрева.

5.8 Влияние циклической химико-термической обработки.

5.8.1 Влияние нагрева в карбюризаторе и циклической закалки.

5.8.2 Влияние циклической химико-термической обработки.

5.9 Перспективы применения результатов работы

5.9.1 Сравнение линейного расширения инваров и железа 008ЖР

5.9.2 Сравнение линейного расширения углеродистой и легированной стали и линейного расширения железа 008ЖР.

5.9.3 Сравнение линейного расширения специальных чугунов и линейного расширения железа 008ЖР.

5.10 Выводы по главе 5.

В настоящее время наука и техника все больше нуждаются в новых материалах, обладающих регламентируемыми специфическими свойствами. В наибольшей мере это касается приборостроения, обслуживающего, среди прочих, такие наукоемкие отрасли машиностроения как космическая и аэротехника. Одним из свойств, необходимых для приборных материалов, является контролируемый коэффициент линейного расширения (далее - КЛР), определяющий размерную стабильность и, следовательно, точность прибора в рабочем интервале температур.

Сплавы с малыми значениями коэффициента линейного расширения широко используются в микроволновой технике, приборостроении, часовой промышленности, измерительной технике, вакуумной технике, автоматике, лазерной технике, кораблестроении и т.д. Сплавы с КЛР, близким к нулю, применяют в метрологии (рабочие эталоны длины и линейки), электронике, для изготовления деталей с высокой стабильностью размеров в интервале температур от 4,2 до 420 К, для изготовления деталей, работающих при низкой температуре и труб в криогенной технике, для нагруженных деталей высокоточных приборов, для герметизированных магнитоуправляемых контактов, а также для точных пружин. Сплавы с низким КЛР предназначены для вакуумноплотных соединений с неорганическими диэлектриками - стеклом, керамикой, сапфиром, слюдой и т.д.

Эталоном сплавов с низким КЛР остается инвар, разработанный Ш. Гильомом в 1896 году. Этот сплав, содержащий наряду с Fe-основой 36% Ni, обладает до сих пор не объясненной аномалией линейного расширения (а = 1,0-Ю"6 град"1 при температурах испытания 50 100 °С). Высокая стоимость, сложность технологической обработки и высокая плотность обусловили проблему разработки сплавов, способных в ряде случаев заменить инвар. Однако, разработки, проводимые по пути количественного и качественного увеличения легирующих элементов (вплоть до внесения 25% платины и палладия), привели к созданию целого класса материалов, обладающих инварным эффектом (ковары, суперинвары и др.), но не сняли основных проблем технологического и экономического плана и не восполнили пробела в понимании физической сущности аномалии.

В то же время, показано (С.Н. Новикова и др.), что коэффициентом линейного расширения, близким к нулю, при температурах порядка 4 - 10 К обладают все металлы, в том числе и железо. Причем KJIP железа практически не зависит от содержащихся в нем традиционных легирующих добавок. Исключение составляет хром, как известно (Э. Гудремон), увеличивающий содержание азота в стали. Также несущественно влияние на KJIP количества углерода, что может быть важным при изучении теплового расширения широко распространенных железных сплавов - чугунов и сталей, ресурс свойств которых и по сей день остается невыработанным.

Таким образом, возникает необходимость поиска возможностей придания железу, не содержащему дорогостоящих легирующих элементов, значений коэффициента линейного расширения, характерных для сплавов системы Fe-Ni. Одной из таких возможностей является регулирование содержания водорода, азота и кислорода в материале путем проведения термической и химико-термической обработки. Это обусловлено тем, что, как показано во многих работах фундаментального и прикладного характера, основное влияние на формирование свойств металлов и сплавов, в том числе теплового расширения, оказывают элементы внедрения.

Разработанные способы снижения коэффициента линейного расширения железа позволят заменить им дорогостоящие инвары.

Цель работы. Изучить влияние термической и химико-термической обработки на тепловое расширение высокочистого железа. Разработать оптимальные режимы обработки для снижения коэффициента линейного расширения железа без применения легирования.

Научная новизна. В работе получены следующие научные результаты: 1. Проведен систематический анализ влияния термической и химико-термической обработки на тепловое расширение высокочистого железа 008ЖР.

2. Установлено, что коэффициент линейного расширения, микроструктура и механические свойства железа зависят от количества, формы и характера распределения содержащихся в нем водорода, азота и кислорода.

3. Изучено влияние нагрева в интервале 20 — 950°С в воздушной среде на свойства железа 008ЖР. Выявлены интервалы охрупчивания при 200 — 400°С и 750 — 850°С, выражающиеся в снижении прочности и пластичности с соответствующим изменением содержания водорода, азота и кислорода.

4. Показана возможность увеличения прочности и пластичности железа путем нагрева в средах с повышенным содержанием кислорода, что согласуется с механизмом У. Эванса, по которому перераспределение водорода внутри металла обусловлено действием кислорода окружающей среды.

5. Установлено, что нагрев в средах с повышенным содержанием азота позволяет снизить коэффициент линейного расширения железа до значений а = 0,7-10~6град~' (tHCn = 350 - 400°С), характерных для сплавов инварного класса.

6. Впервые установлено наличие аномалий теплового расширения высокочистого железа при температурах испытания 150°С и 300°С, при которых происходит процесс сжатия до а = -^-Ю^град"1 и а = -3,8-10"6 град"1 соответственно. Указанные аномалии проявляются после применения химико-термической обработки, в которой активным веществом являются углеводороды.

Практическая значимость. Разработана технология проведения химико-термической обработки, позволяющая значительно снизить коэффициент линейного расширения высокочистого железа. Она включает нагрев, выдержку и охлаждение и отличается тем, что нагрев проводят при температуре 900 — 1000°С, а каждый цикл включает в себя две стадии: нагрев, выдержка в среде бондюжского карбюризатора 0,5 — 1 ч с охлаждением на воздухе, затем нагрев, выдержка 5-15 мин и охлаждение в холодной воде, при этом число циклов может составлять до 5. Разработанная технология может быть использован в различных областях техники, в первую очередь, в точном машиностроении и приборостроении. Первоначальными объектами исследования были приняты белый и серый чугун, при изучении которых установлено наличие возможностей снижения коэффициента линейного расширения посредством термоциклической обработки. Предмет защиты.

1. Особенности линейного расширения высокочистого железа в связи с различными видами термической и химико-термической обработки.

2. Закономерности влияния термической обработки на микроструктуру, механические характеристики железа и содержание водорода, азота и кислорода.

3. Воздействие циклической химико-термической обработки на линейное расширение высокочистого железа.

Достоверность основных научных выводов и практических результатов диссертации основывается на использовании научно обоснованных методах исследования и не противоречит известным научным результатам других исследователей в близких областях металлургической науки.

Лично диссертантом проведен анализ литературных данных по получению, применению и свойствам высокочистого железа. Сделан вывод о том, что ведущую роль в формировании свойств играют водород, азот и кислород. Изучены современные положения о тепловом расширении сплавов на основе железа. Рассмотрено влияние нагрева в воздушной и кислородсодержащих (кипящая Н20, диоксид кремния) средах на микроструктуру и механические свойства железа 008ЖР, отмечена их зависимость от газосодержания. Применен способ химико-термической обработки, включающий нагрев в высокоазотистой среде (мочевина), который снижает коэффициент линейного расширения железа до значений а = 0,7-10"6 град"1 при температурах испытания 350 - 400°С. Впервые установлен эффект сжатия железа при нагреве после проведения обработки в среде углеводородов (карбюризатор) в интервале температур 900 - 1000°С в течение различного времени и последующего быстрого охлаждения (в холодную воду). Установлено, что наиболее сильно аномалии теплового расширения проявляются при циклической химико-термической обработке. Кроме того проведение принятой обработки циклически позволяет утверждать, что полученные результаты могут быть высоко оценены с позиций достоверности.

Разработана комплексная термическая обработка, заключавшаяся в нагреве в мочевине в течение 10 ч и, после полного охлаждения, повторного нагрева в твердом карбюризаторе (930 °С, 1 ч) и закалке с 1000 °С в холодную воду, которая также приводит к появлению аномалий при 150 и 300°С.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 1 международной и 9 всероссийских научно-технических конференциях и семинарах.

Представленная работа выполнялась в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по направлению «Естественные науки» в рамках мероприятия 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами» по Государственному контракту № П1906 от 29 октября 2009. Наименование исследований: Физика конденсированных сред. Физическое материаловедение. Наименование проблемы исследования: «Физические основы закономерностей влияние внешних энергетических воздействий на линейное расширение высокочистого железа и углеродистых сталей». Кроме того, работа выполнялась в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы» (20092010 годы) по проекту «Создание теоретических положений о расширении и сжатии металлических сплавов с применением нанотехнологий при контролируемых энергетических воздействиях».

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 21 печатной работе, в том числе 1 учебное пособие и 9 работ в изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования результатов кандидатских и докторских диссертаций, и защищено 3 патентами на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, изложена на 251 странице машинописного текста, содержит 110 рисунков, 75 таблиц, список литературы из 235 наименований и приложение на 1 странице.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Проведен обзор литературных сведений о физических, химических и механических свойствах железа и роли элементов внедрения в их формировании. Рассмотрены методы получения и область применения чистого железа.

Проведен анализ современных положений о тепловом расширении сплавов на основе железа. Вопрос о снижении коэффициента линейного расширения железа путем термической и химико-термической обработки без применения легирования практически не изучен.

Изучено влияние нагрева в интервале 20 - 950°С в воздушной среде на свойства железа 008ЖР. Установлено, что существует взаимосвязь между изменениями микроструктуры, механических свойств и содержанием водорода, азота и кислорода. В интервалах 200 - 400°С и 750 - 850°С наблюдается снижение прочности и пластичности, что соответствует увеличению травимости шлифов, являющемуся следствием образования продуктов взаимодействия элементов внедрения, в первом случае и росту зерна, сопутствующему дегазации, — во втором.

Показано, что нагрев в течение 10 ч в принятом температурном интервале, как и последующая кратковременная выдержка при 1000°С с охлаждением в холодную воду, не приводят к существенному изменению коэффициента линейного расширения железа. Установлено, что нагрев в кислородсодержащих средах существенно влияет на механические свойства железа. Так, низкотемпературный нагрев (100°С) в среде Н20 в течение 30 ч повышает пластичность с 8 = 11,6% до 21,6%.

Нагрев в среде Si02 в интервале 100 - 700°С увеличивает прочностные характеристики железа. Наиболее ярко это видно после нагрева при 100 - 200°С.

Установлено, что КЛР после такой обработки изменяется в пределах, характерных для железа, не подвергавшегося термической обработке.

4. Впервые обнаружено аномальное снижение КЛР после нагрева в среде с повышенным содержанием азота (мочевина). После обработки при 150°С КЛР достигает значений а = 0,7-1 О^град"1 при температурах испытания 350 - 400°С, что характерно для сплавов инварного класса при tHCn = 50 - 100°С.

Нагрев в среде углеводородов (карбюризатор) в интервале температур 900 - 1000°С в течение различного времени с последующей кратковременной выдержкой при 1000°С и охлаждением в холодную воду позволяет получить значения а = -^-Ю^град"1 и а = -3,8-10"6град1 при температурах испытания 150°С и 300°С соответственно. Низкотемпературный нагрев в течение 48 ч стабилизирует аномалию при t„CII = 300°С. Проведение циклической обработки показывает, что увеличение количества циклов до 5 усиливает аномалию. Дальнейшее увеличение количества циклов нецелесообразно, так как не приводит к существенному снижению КЛР, однако позволяет утверждать, что полученные результаты могут быть высоко оценены с позиций достоверности.

По приведенным результатам подана заявка на изобретение способа термической обработки, предназначенного для снижения коэффициента линейного расширения высокочистого железа (Заявка № 2009147505/02 от 21.12.2009).

5. Сравнение линейного расширения легированных сталей и специальных чугунов с линейным расширением железа 008ЖР позволяет сделать заключение о том, что разработка сплавов должна проводиться не с помощью введения в железную основу большого количества дорогостоящих элементов, а путем подбора режимов термической и химико-термической обработки, изменяющих соотношение примесных элементов. Результаты, полученные на высокочистом железе, при своем развитии позволят подойти к выяснению секрета инварного эффекта и к разработке нелегированных железоуглеродистых сплавов, способных стать достойной заменой железоникелевым сплавам.

224

1. Производство низкоуглеродистого железа Текст. / Р.Б. Гутнов [и др.]. -М.: Металлургия, 1973. - 376 с.

2. Гуляев А.П. Чистая сталь Текст. / А.П. Гуляев. М. : Металлургия, 1975. - 183 с.

3. Физические и химические свойства металлов высокой чистоты Текст. : пер с фр. М. : Металлургия, 1964. - 343 с.

4. Эффективность внепечной вакуумной обработки нераскисленной стали Текст. / JI.M. Новик, А.И. Лукутин, Е.З. Кацов, О.В. Мартынов, С.М. Горлов // Сталь. 1974. - № 5. - С. 429 - 432.

5. Свойства элементов : справочник Текст. : под ред. д.т.н. проф. М. Е. Дрица. — М. : Металлургия, 1985. 672 с.

6. Мовчан Б.А. Электроннолучевая плавка и рафинирование металлов и сплавов Текст. / Б.А. Мовчан, А.Л. Тихоновский, Ю.А. Курапов. — Киев : Наукова думка, 1973. 239 с.

7. Волков В.Л. Карбонильное железо Текст. / В.Л. Волков, В.Г. Сыркин, И.С. Толмасский. М. : Металлургия, 1969. - 256 с.

8. Сучков А.Б. Электролитическое рафинирование в расплавленных средах Текст. / А.Б. Сучков. М. : Металлургия, 1970. - 255 с.

9. Баймаков Ю.В. Электролиз в гидрометаллургии Текст. / Ю.В. Баймаков, А.И. Журин. М. : Металлургиздат, 1963. - 616 с.

10. Чистые и сверхчистые металлы Текст. / В.Е. Иванов [и др.]. М. : Металлургия, 1965. - 364 с.

11. Вакуумная дистилляция металлов с конденсацией на нагретой поверхности Текст. / В.М. Амоненко, Б.М. Васютинский, В.В. Лебедев, Б.И. Шаповал // Физика металлов и металловедение. 1959. - Т. 7, вып. 6. - С. 862 -867.

12. Пфанн В.Д. Зонная плавка Текст. / В.Д. Пфанн. М. : Мир, 1970. - 366 с.

13. Парр Н. Зонная очистка и ее техника Текст. / Н. Парр. М. : Металлургия, 1963. - 220 с.

14. Башенко В.В. Электротермия зонной плавки металлов и полупроводников Текст. / В.В. Башенко, А.В. Донской, Д.Г. Ратников. M.-JI. : Энергия, 1965.- 80 с.

15. Зонная плавка Текст. : пер с англ., нем., фр. / под ред. В.Н. Вигдоровича -М.: Металлургия, 1966. -230 с.

16. Десорбция примесей из монокристаллов кремния при электроннолучевой бестигельной зонной плавке Текст. / Е.А. Аснис, П.И. Баранский,

17. B.М. Бабич, А.В. Гайдар, С.П. Заболотин // Наукоемкие технологии. 2004. -№6.-С. 18-23.

18. Каменецкая Д.О. Железо высокой степени чистоты Текст. / Д.О. Каменецкая, И.Б. Пилецкая, В.И. Ширяев. М. : Металлургия, 1978. - 248с.

19. Свойства железа высокой степени чистоты Текст. / В.И. Ширяев, Д.С. Каменецкая, И.Б. Пилецкая, В.В. Гладилин // Металловедение и термическая обработка материалов. 1974. - № 12. - С. 2 - 8.

20. Письмо в редакцию Текст. / Д.С. Каменецкая, Ю.В. Мойш, И.Б. Пилецкая, В.И. Ширяев // Металловедение и термическая обработка материалов. 1976. - № 7. - С. 73.

21. Каменецкая Д.С. Зонная очистка в твердом состоянии Текст. / Д.С. Каменецкая, И.Б. Пилецкая, В.И. Ширяев // ДАН СССР. 1968. - Т. 179, № 2.- С. 323 326.

22. Герцрикен С.Д. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе Текст. /

23. C.Д. Герцрикен, И.Я. Дехтяр. -М. : Физматгиз, 1960. 524 с.

24. Зайт В. Диффузия в металлах и сплавах Текст. / В. Зайт. — М. : ИЛ, 1958. -350 с.

25. Хансен М. Структура двойных сплавов / М. Хансен, К. Андерко. М. : Металлургиздат, 1962. - Т. 1,2.- 1489 с.

26. Каменецкая Д.С. О разделении компонентов сплавов при наличии разности температур / Д.С. Каменецкая // ДАН СССР. 1961. - Т. 137, № 1, -С. 94 - 95.

27. Ширяев В.И. Получение железа особо чистого по содержанию углерода и азота Текст. / В.И. Ширяев, И.А. Томилин // Изв. АН СССР. Металлы. -1968.-№ 1.-С. 79- 83.

28. Фаст Дж. Д. Взаимодействие металлов с газами Текст. / Дж. Д. Фаст. -М. : Металлургия, 1975. Т. 2. - 351 с.

29. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники Текст. / С. Дэшман. М. : Мир, 1964.-715 с.

30. Калинович Д.Ф. Состояние углерода в аустените с содержанием 0,4 и 0,6 вес. % Текст. / Д.Ф. Калинович, И.И. Ковенский, М.Д. Смолин // Изв. вузов. Физика.-1971,-№9.-С. 116-118.

31. Беляев А.И. Физико-химические основы очистки металлов и полупроводниковых материалов Текст. / А.И. Беляев. М. : Металлургия, 1973.-222 с.

32. Блатт Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах Текст. / Ф. Блатт. М.: Мир, 1971.-470 с.

33. Меськин B.C. Ферромагнитные сплавы Текст. /B.C. Меськин. ОНТИ, 1937.-791 с.

34. БозортР. Ферромагнетизм Текст. / Р. Бозорт. М.: ИЛ., 1956. - 781 с.

35. Вонсовский С.В. Магнетизм Текст. / С.В. Вонсовский. М. : Наука, 1971. - 1032 с.

36. Вонсовский С.В. Ферромагнетизм Текст. / С.В. Вонсовский, Я.С. Шур. -М.-Л. : Техтеоретиздат, 1948. 816 с.

37. О магнитной вязкости железа высокой степени чистоты Текст. / Д.С. Каменецкая, И.Б. Пилецкая, А.Н. Саввин, Н.А. Семенова, В.И. Ширяев // ДАН СССР. 1977. - Т. 253, № 4. - С. 538 - 586.

38. Финкель В.А. Влияние температуры, одноосных напряжений и магнитного поля на кристаллическую структуру одноосных металлов Текст. : дис. докт. техн. наук / В.А. Финкель. Харьков, 1974.

39. Сарак В.И. Свойства железа высокой чистоты Текст. / В.И. Сарак, В.И. Ширяев, Р.И. Энтин // Металловедение и термическая обработка материалов. -1969.-№ 10.-С. 20-25.

40. Каменецкая Д.С. Механические свойства железа высокой степени чистоты Текст. / Д.С. Каменецкая, И.Б. Пилецкая, В.И. Ширяев // ДАН СССР. 1970. - Т. 190, № 6. - С. 1333 - 1336.

41. Френкель Я.И. Введение в теорию металлов Текст. / Я.И. Френкель. JI. : Наука, 1972. - 424 с.

42. Келли А. Высокопрочные материалы : пер. с англ. Текст. / А. Келли. М. : Мир, 1976.-261 с.

43. Ударная вязкость железа высокой степени чистоты Текст. / Д.С. Каменецкая, Ю.В. Мойш, И.Б. Пилецкая, В.И. Ширяев // Металловедение и термическая обработка материалов. — 1976. № 3. - С. 15 - 16.

44. Некрасов Б.В. Основы общей химии Текст. / Б.В. Некрасов. 4-е изд. -М.: Химия, 1981.-560 с.

45. Кемпбел Дж. Современная общая химия Текст. / Дж. Кемпбел. М. : Мир, 1975.-447 с.

46. Алесковский В.Б. Химия твердых веществ Текст. / В.Б. Алесковский. -М. : Высшая школа, 1978. 255 с.

47. Гудремон Э. Специальные стали Текст. В 2 т. Т. 1. : пер. с нем. / Э. Гудремон М. : Металлургия, 1966. - 736 с.

48. Эванс У. Механизм химического растрескивания Текст. / У. Эванс // Коррозионное растрескивание и хрупкость : сб. статей. М. : Металлургия, 1961.-С. 149-153.

49. Галактионова И. А. Водород в металлах Текст. / И. А. Галактионова. — М. : Металлургия, 1967. 303 с.

50. Фромм Е. Газы и углерод в металлах Текст. : пер. с нем. / Е. Фромм, Е. Гебхардт ; под ред. Б.В. Линчевского. М. : Металлургия, 1980. - 712 с.

51. Морозов А.Н. Водород и азот в стали Текст. / А.Н. Морозов. М. : Металлургия, 1968. — 283 с.

52. Влияние обработки водородом на физические свойства железоникелевых сплавов Текст. / А.И. Медведь, Ю.Г. Бачинский, В.Г. Горбач, О.В. Василькив // Металлофизика и новые технол. 2002. - Т. 24, № 6. - С. 857 -873.

53. Азот в металлах Текст. / В.В. Аверин, А.В. Ревякин, В.И. Федорченко, Л.Н. Козина. М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

54. Ершов Г.С. Физико-химические основы рационального легирования сталей и сплавов Текст. / Г.С. Ершов, Ю.Б. Бычков. М. : Металлургия, 1982.-360 с.

55. Королев М.Л. Азот как легирующий элемент в стали Текст. / М.Л. Королев. М. : Гос. научно - техническое изд-во лит-ры по черной и цветной металлургии, 1961.— 163 с.

56. Афонский И.Ф. Теория и практика азотирования стали Текст. / И.Ф. Афонский, О.И. Вер, А.В. Смирнов. М.-Л. : Гос. научн.-техн. изд-во по машин., металлообр. и чер. метал., 1933, - 160 с.

57. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов Текст. / Ю.М. Лахтин. М. : Металлургия, 1977. - 407 с.

58. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел Текст. / С.И. Новикова. М. : Наука, 1974.- 424 с.

59. Таблицы физических величин : справочник Текст. / под ред. акад. И.К. Кикоина. М. : Атом издат, 1976. - 1006 с.

60. Испытания металлов : сб. статей Текст. / под ред К. Нитцше. М. : Металлургия, 1967. - 452 с.

61. Лившиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов Текст. / Б.Г. Лившиц. М. : Машгиз, 1959. - 368 с.

62. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела Текст. / Ч. Киттель ; под ред. Гусева. М.: Наука, 1978. - 792 с.

63. Маделунг О. Теория твердого тела Текст. / О. Маделунг. М. : Наука, 1980.-416 с.

64. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов Текст. / Я.Б. Фридман. -М. : Машиностроение, 1974. 472 с.

65. Блейкмор Дж. Физика твердого состояния Текст. / Дж. Блейкмор. М. : Металлургия, 1972.-488с.

66. Хромова Л.П. Повышение качества изделий точного машиностроения на основе разработки инварного титанового сплава : автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. 2005. - 27 с. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 2007. - 15И12Д.

67. Полуэмпирическая модель описания аномального теплового расширения 8 фазных сплавов на основе плутония Текст. / В.М. Елькин, Е. А. Козлов, Е.В. Какшина, Ю.С. Морева // Материаловедение. - 2005. - № 6. - С. 6 - 12.

68. Suzuki К. Anomalous thermal expansion of MnN // Alloys and Compounds. -2003. — 360. — C. 34-40. — Реф. : Аномальное тепловое расширение MnN // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. 2004. - 15И40.

69. Xiwu Li. Влияние термообработки на отрицательное тепловое расширение сплаваNiTi // Xiyou jinshu cailiao yu gongcheng. 2007. — 36, № 5. - C. 879 - 883. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 2008. - 15И571.

70. Афанасьев В.К. Об аномалии линейного расширения некоторых алюминиевых сплавов Текст. / В.К. Афанасьев // Физика твердого тела : сб. / АН СССР, Институт физики, Сибирское отд-ние. Красноярск, 1974. - С. 80 -83.

71. Ухов B.JI. Об аномалии линейного расширения сплавов А1 Mg Текст. /

72. B.Л. Ухов, А.Н. Солопеко // Изв. АН СССР. Металлы. 1975. - № 5. - С. 189 -191.

73. Попова М.В. Некоторые особенности линейного расширения деформированных сплавов А1 Si Текст. / М.В. Попова, В.Н. Перетятько ; под рук. В.К.Афанасьева // Изв. АН СССР. Металлы. - 1989. - № 1. - С. 116 -118.

74. Попова М.В. Влияние добавок сурьмы и висмута на линейное расширение заэвтектических силуминов Текст. / М.В. Попова, В.В. Ушакова, З.А. Лузянина ; под рук. В.К. Афанасьева // Изв. вузов. Черная металлургия. 1994. - № 6. - С. 81 - 82.

75. Попова М.В. О влиянии обработки расплава на линейное расширение сплавов А1 20-^40% Si Текст. / М.В. Попова, В.В. Ушакова, З.А. Лузянина ; под рук. В.К. Афанасьева // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1995. - № 4. - С. 69.

76. Линейное расширение и механические свойства литого и деформированного сплава А1 15% Si Текст. / М.В. Попова, В.В. Ушакова,

77. C.С. Шараев, И.Е. Тимохина ; под рук. В.К. Афанасьева // Изв. вузов. Черная металлургия. 1995. - № 2. - С. 40 - 42.

78. Некоторые особенности линейного расширения легированных заэвтектических силуминов Текст. / М.В. Попова, В.В. Ушакова, З.А.

79. Лузянина, П.Б. Рудаева, Н.В. Жилина ; под рук. В.К. Афанасьева // Изв. вузов. Чёрная металлургия. 1996. - № 2. - С. 19-21.

80. О влиянии обработки шихты и расплава на линейное расширение сплавов А1 (11-40) % Si Текст. / М.В. Попова, В.В. Ушакова, С.С. Шараев, З.А. Лузянина, А.Л. Бобров ; под рук. В.К. Афанасьева // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1996. - № 4. - С. 23 - 25.

81. Попова М.В. О влиянии магния на линейное расширение силуминов Текст. / М.В. Попова, В.В. Ушакова, П.Б. Рудаева ; под рук. В.К. Афанасьева // Изв. вузов. Черная металлургия. 1996. - № 4. - С. 45 - 46.

82. Попова М.В. Перспективы создания сплавов с требуемым коэффициентом линейного расширения / М.В. Попова ; под рук. В.К. Афанасьева // Вестн. РАЕН, Западно Сибирское отд-ние. - Кемерово, 1997. -Вып. 1.-С. 48-51.

83. Попова М.В. Наследственное влияние обработки шихты и расплава на термическое расширение заэвтектических силуминов Текст. / М.В. Попова, А.А. Ружило ; под рук. В.К. Афанасьева // Литейное производство. 2000. - № 10.-С. 4-6.

84. Афанасьев В.К. Линейное расширение деформированных силуминов Текст. / В.К. Афанасьев, В.Ф. Фролов, С.Г. Спрукуль // Изв. вузов. Черная металлургия. -2001. № 12. - С. 17 - 19.

85. О линейном расширении алюминия при нагреве Текст. / В.К. Афанасьев, М.В. Попова, В.Ф. Фролов, А.Н. Любушкина // Изв. РАН. Металлы. 2002. -№2.-С. 47-53.

86. О влиянии легирования на тепловое расширение алюминия Текст. / В.К. Афанасьев, М.В. Попова, А.А. Ружило, В.Ф. Фролов // Изв. РАН. Металлы. -2002. № 6. - С. 32 - 38.

87. Попова М.В. Применение водорода, фосфора и фтора для получения лёгких сплавов с малым тепловым расширением / М.В. Попова ; под рук. В.К. Афанасьева // Вестн. РАЕН, Западно Сибирское отд-ние. - Кемерово, 2002. - Вып. 5. - С. 123 - 127.

88. О проблеме получения легких сплавов с малым тепловым расширением Текст. / В.К. Афанасьев, М.В. Попова, А.Н. Любушкина, А.А. Ружило, В.Ф. Фролов // Вестн. РАЕН, Западно Сибирское отд-ние. — Кемерово, 2002. -Вып. 5.-С. 33-37.

89. Перспективы развития поршневых заэвтектических силуминов Текст. / В.К. Афанасьев, А.Н. Прудников, А.А. Ружило, М.В. Попова // Металлургия машиностроения. 2003. - № 4. - С. 16 - 18.

90. Об аномалии линейного расширения промышленных силуминов Текст. / Афанасьев В.К., А.А. Ружило, М.В. Попова, А.Н. Любушкина // Изв. вузов. Черная металлургия. 2003. - № 10. - С. 16 - 17.

91. Перспективы развития поршневых заэвтектических силуминов Текст. / В.К. Афанасьев, А.Н. Прудников, А.А. Ружило, М.В. Попова // Металлургия машиностроения. 2003. - № 4. - С. 16 - 18.

92. Попова М.В. О линейном расширении легированных сплавов алюминия с кремнием Текст. / М.В. Попова, В.Ф. Фролов ; под рук. В.К. Афанасьева // Изв. вузов. Черная металлургия. 2003. - № 2. - С. 38 - 40.

93. Афанасьев В.К. Термическая обработка поршневых силуминов для снижения их линейного расширения и улучшения эксплуатационных параметров двигателя Текст. / В.К. Афанасьев, А.Н. Прудников // Изв. вузов. Черная металлургия. 2004. - № 4. - С. 40 - 42.

94. Попова М.В. Некоторые пути получения алюминиевых инваров / М.В. Попова ; под рук. В.К. Афанасьева // Обработка металлов. 2004. - № 3 (24). -С. 16-19.

95. Афанасьев В.К. Алюминиевый сплав с малым тепловым расширением Текст. / В.К. Афанасьев, А.Н. Прудников // Изв. РАН. Металлы. 2005. - № 4.-С. 103- 107.

96. Поршневые доэвтектические сплавы алюминия с кремнием Текст. / В.К. Афанасьев, М.В. Попова, А.А. Ружило, А.В. Горшенин // Вестн. РАЕН, Западно Сибирское отд-ние. - Кемерово, 2006. - Вып. 8. - С. 127 - 130.

97. О свойствах синтетических силуминов Текст. / В.К. Афанасьев, В.В. Герцен, М.В. Попова, А.В. Кольба, А.В. Горшенин // Вестн. РАЕН, Западно -Сибирское отд-ние. Кемерово, 2006. - Вып. 8. - С. 130 - 135.

98. Блантер М.Е. Фазовые превращения при термической обработке стали Текст. / М.Е. Блантер. М. : Металлургиздат, 1962. - 268 с.

99. Фазовые превращения в стали Текст. / под ред. М.Е. Блантера. М. : Металлургиздат, 1961. - 167 с.

100. Справочник по машиностроительным материалам Текст. В 4 т. Т.1. Сталь / под ред. Г.И. Погодина-Алексеева. Москва, 1959. — С. 792 - 802.

101. Довгалевский Я.М. Чугуны с особыми свойствами Текст. / Я.М Довгалевский. М.: Металлургиздат, 1957. - 198 с.

102. Конструкционные материалы: справочник Текст. / под ред. Б.Н. Арзамасова, В.А. Бромстрема, Н.А. Буше [и др.]. М. : Машиностроение, 1990.-668 с.

103. Чибряков М.В. Разработка способов обработки расплава для получения чугуна без выделений графита Текст. : авторефер. дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук / Чибряков М.В ; Сиб. гос. индустр. ун т. -Новокузнецк : СибГИУ, 2000. - 43 с.

104. Чугун : справочник изд. Текст. / под ред. А.Д. Шермана, А.А. Жукова. М. : Металлургия, 1991. - 576 с.

105. Чибряков М.В. Особенности обработки расплава чугуна твердыми веществами Текст. / М.В. Чибряков, В.А. Коинов, А.В. Кольба // Литейное производство. 2000. - № 3. - С. 11 - 12.

106. Афанасьев В.К. О линейном расширении деформированного чугуна с шаровидным графитом Текст. / В.К. Афанасьев, Г.В. Туева, А.В. Кольба // Изв. вузов. Черная металлургия. 1999. - № 12. - С. 69 - 70.

107. Об аномалии линейного расширения доменного чугуна Текст. / В.К. Афанасьев, Г.В. Туева, О.С. Максюкова, И.М. Лаврова // Изв. вузов. Черная металлургия. 2000. - № 8. - С. 48 - 50.

108. Влияние обработки расплава на линейное расширение чугуна Текст. / В.К. Афанасьев, О.В. Исаенко, М.М. Сагалакова, М.В. Чибряков, М.В. Попова, М.К. Сарлин // Литейное производство. 2001. - № 9. - С. 8 - 9.

109. Афанасьев В.К. Линейное расширение доменного чугуна без выделений графита Текст. / В.К. Афанасьев, М.М. Сагалакова, П.С. Симонов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2002. - № 2. - С. 33 -36.

110. Афанасьев В.К. О некоторых особенностях линейного расширения доменного чугуна без выделений графита Текст. / В.К. Афанасьев, В.А. Койнов, П.С. Симонов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2002. - № 4. - С. 28 -30.

111. Линейное расширение чугунов Текст. / В.К. Афанасьев, Е.В. Кузнецова, А.В. Сочнев, А.В. Кольба, В.Н. Толстогузов // Изв. вузов. Черная металлургия. 2005. - № 8. - С.36 - 39.

112. Афанасьев В.К. Об особенностях линейного расширения серого чугуна Текст. / В.К. Афанасьев, С.Н. Старовацкая, В.Н. Толстогузов // Металлургия машиностроения. 2006. - № 3. - С. 13 - 16.

113. О возможности получения чугунных инваров Текст. / В.К. Афанасьев, С.Н. Старовацкая, Е.В. Кузнецова, В.Н. Толстогузов // Обработка металлов. 2006. - № 2 (31). - С. 28 - 30.

114. Афанасьев В.К. О линейном расширении серого чугуна Текст. / В.К. Афанасьев, С.Н. Старовацкая // Изв. вузов. Черная металлургия. 2006. -№8. -С. 52-53.

115. Масленков С.Б. Стали и сплавы для высоких температур Текст. : справочник : в 2 т. / С.Б. Масленков, Е.А. Масленкова. — М. : Металлургия, 1991.

116. Прецизионные сплавы : справочник Текст. / под ред. д.т.н. проф. Б.В. Молотилова. 2-е изд. - М.: Металлургия, 1983. — 439 с.

117. Захаров А.И. Физика прецизионных сплавов с особыми тепловыми свойствами Текст. / А.И. Захаров. — М. : Металлургия, 1986. — 239 с.

118. Афанасьев В.К. Инвары : учеб. пособие / В.К. Афанасьев, М.В. Попова, С.А. Гладышев и др. ; Сиб. гос. индустр. ун-т. — Новокузнецк : СибГИУ, 2006. 126 с.

119. Olszewski J. Nanocrystallization and magnetic properties of Fe Zr MB Cu (x=0 or 1; M=Nb, Nd or Mo) alloys // J. Magn. and Magn.85,4 6,8-x x 6,8 1

120. Mater. 2004. - 272-276, ч. 2. - С. 1433-1435. - Реф.: Нанокристаллизация и магнитные свойства сплавов Fe Zr MB Си (х=0 или 1: M=Nb, Nd или85,4 6,8-х х 6,8 1 v

121. Mo) // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. 2006. - 15И115.

122. Резер Б. Влияние динамики и нелокальности спиновых флуктуаций на намагниченность Fe и инвара Fe-Ni при низких температурах // Физикаметаллов и металловедение. 2004. - 97, № 5. - С. 22 - 25. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 2005. - 15И128.

123. Abdu Y.A. Coexisting antiferromagnetism and ferromagnetism in mechanically alloyed Fe rich Fe — Ni alloys: implications regarding the Fe — Ni phase diagram below 400 °C // J. Magn. And Magn. Mater. - 2004. - 280, № 2 - 3.

124. C. 395 — 403. Реф.: Сосуществование антиферромагнетизма и ферромагнетизма в механически легированных богатых железом сплавов Fe

125. Ni: применение, результаты, касающиеся диаграммы состояния Fe — Ni ниже 400 °С // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. 2006. - 15Е13.

126. Окороков А.И. Магнитные аномалии в сплавах инвар как объект для компьютерного моделирования // 6 Международный семинар. 2001. -С. 46 - 47. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 2003. - 15И162.

127. Надутов В.М. Магнитные свойства легированных инварных сплавов на основе Fe — Ni — С // Киевская конференция молодых ученых «Новые материалы и технологии». 2006. - С. 18. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 2007. - 15И155.

128. De Того J. A. Glassy magnetism in mechanically alloyed Fe^Cr // J.

129. Magn. and Magn. Mater. 2004. - 272 - 276, ч. 2. - С. 1340 - 1341. - Реф.: Стеклообразный магнетизм в механически сплавленных Fe^Cr^ //

130. Металлургия : РЖ/ВИНИТИ. 2006. - 15И94.

131. Abdu Y. A. Field-induced local magnetic moments in у (FCC) Fe-Ni anti-invar alloys // J. Magn. and Magn. Mater. 2004. - 280, № 2-3. - C. 243 - 250.

132. Реф.: Наведенные полем локальные магнитные моменты в антиинварных сплавах у (ГЦК) Fe-Ni. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. 2006. - 15Е15.

133. Надутов В.М. Сверхтонкая структура и свойства инварных сплавов Fe-Ni-C Текст. / В.М. Надутов, Е.А. Свистунов, С.Г. Косинцев, О.И. Запорожец, В.А. Татаренко // Изв. РАН. Сер. Физика. 2005. - 69, № 10. - С. 1475- 1481.

134. Структурно-фазовые изменения в Fe-Ni-инваре при высокотемпературном электронном облучении Текст. / С.Е. Данилов, B.JI.

135. Арбузов, А.П. Дружков, В.А. Казанцев, А.Э. Давлетшин, Д.А. Перминов, В.В. Сагарадзе, В.А. Шабашов, А.В. Литвинов // Вопр. атом, науки и техники. 2007. - № 6. - С. 3 - 8.

136. Мечев В.В. Тепловое расширение и давление паров металлов / В.В. Мечев // Металлы. 2002. - № 6. - С. 39 - 42.

137. Мечев В.В. Валентность металлов и тепловое расширение / В.В. Мечев // Материаловедение. 2003. - № 8. - С. 44 - 50.

138. Сирота Н.Н. О термическом полиморфизме железа Текст. / Н.Н. Сирота, Н.А. Коноплин, В.Л. Прищеп // Изв. вузов. Черная металлургия. № 2.-С. 36 -38.

139. Металловедение и термическая обработка стали Текст. : справочник. В 2 т. Т. 1. / под ред. М.Л. Бернштейна, А.Г. Рахштадта. — М. : Изд-во лит-ры по черной и цветной металлургии, 1961. 746 с.

140. Металловедение и термическая обработка стали Текст. : справочник. В 3 т. Т.1. Методы испытаний и исследования / Б.С. Бокштейн, Ю.Г. Векслер, И.И. Виноградов [и др.] ; под ред. М.Л. Бернштейна. 3-е изд, перераб. -М. : Металлургия, 1983. - 216 с.

141. Омельченко А.В. Функциональные порошковые сплавы, легированные азотом Текст. / А.В. Омельченко, И.А. Гуляев, О.Ю. Калашникова, Ю.В. Манегин // Сталь. 2002. - № 11. - С. 77 - 81.

142. Wassermann E.F. Die Sachem it dem heissen Eisen. Das Invarproblem und Seine Losung 11 Dtsch. Forsc hungsgemeinsch. 1993. - № 3. - C. 19-20. -Реф.: Вопрос о горячем железе. Проблема инваров и ее решение // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 1994. - 4И375.

143. Пат. 1325902 Канада, МКИ С22С38/10. Литой сплав с низким КЛР и хорошей обрабатываемостью Текст. / Handa Takio; Nippon Chuzo к.к. № 567495 ; заявл. 24.05.88 ; опубл. 11.01.94.

144. Родионов Ю.Л. Объемные эффекты при термоциклировании инварных сплавов системы Fe-Ni-C // Металлофизика. 1991. - 13, № 11. - С. 91 - 96. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 1992. - 8И159.

145. Исламгалиев Р.К. Механическое поведение ультрамелкозернистого армко железа // Физика металлов и металловедение. - 1998. - 86, № 4. - С. 115 - 123. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 1999. - 5И124.

146. Заявка 61-183443 Япония, МИК С22С38/08. Материалы с низким коэффициентом теплового расширения Текст. / Якаки Синзитиро, Като Тосихоко, Сайто Паканойду [и др.] № 60-22662 ; заявл. 07.02.85 ; опубл. 16.08.86.

147. Роде В.Е. Тепловое расширение аморфных сплавов на основе железа в интервале 4,2-300К // Вестник МГУ. Сер. 3. 1989. - 30, № 3. - С. 57 - 63. -Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 1989. - 11И801.

148. Распределение локальных температур Кюри в инварах // Phys. lett. А. 1997. - 226, № 5. - С. 310 - 314. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. -1998.-4И113.

149. Acet М. The study of the thermal properties of у Mn from Mn - Cu alloys // Physica. B. - 1989. - 161, № 1 - 3. - C. 67 -71. - Реф.: Исследование термических свойств у — Mn в Mn — Си - сплавах // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 1990. - 4И304.

150. Заявка 62-47457 Япония, МКИ С22С38/10. Сплав с малым тепловым расширением Текст. / Нисикиори Кисаки, Кимура Ацуёси. № 60-184080 ; заявл. 12.08.85 ; опубл. 02.03.84.

151. Надутов В.М. Влияние углерода на термическое расширение (ГЦК) Fe-Ni-сплавов Текст. / В. М. Надутов, Е.О. Свистунов // Металлофиз. и нов. технол. 2002. - № 12. - С. 1639-1649.

152. Данилов С.Е. Структурно фазовые изменения в Fe — Ni — инваре при высокотемпературном электронном облучении // Вопр. атом, науки и техники. - 2007. - №6. - С. 3-8. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 2008. - 15И42.

153. Афанасьев В.К. Некоторые итоги и перспективы металлургии / В.К. Афанасьев II Изв. вузов. Черная металлургия. -2000. № 8. — С. 59 — 62.

154. Водородная платформа металлургии XXI века Текст. : материалы VII международной конф., 16-22 сент. 2001 г., Алушта Большая Ялта -Крым - Украина / В.К. Афанасьев, Р.С. Айзатулов, Ю.А. Селезнев. - С. 758 -759.

155. Шаповалов В.И. Взаимодействие водорода как легирующего элемента с железо углеродистыми сплавами, железом и его аналогами Текст. : автореф. дис. на соиск. учен. степ. докт. техн. наук / Шаповал В.И. -Днепропетровск : ДМеТИ, 1979. — 50 с.

156. Luo В. Поверхностная микроструктура и коррозионная стойкость фольги из сплава инвар, полученной электроосаждением // J. Cent. S. Univ. Sci. And Technol. 2006. - 37, № 2. - С. 263 - 268. - Реф. // Металлургия : РЖ / ВИНИТИ. - 2007. - 15Г118.

157. Влияние интенсивной пластической деформации на свойства инварного сплава Fe-36%Ni Текст. / И.Х. Биткулов, A.M. Бурханов, В.А. Казанцев, P.P. Мулюков, Х.Я. Мулюков, И.М. Сафаров // Физика металлов и металловедение. 2006. - № 1. - С. 99 - 104.

158. Кем А.Ю. Влияние технологических параметров на модуль упругости порошкового элинвара 44НХМТ / А.Ю. Кем // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. н. 2003. - № 2. - С. 107 - 111, 131.

159. Элинварные мартенситностареющие стали с высоким пределом упругости Текст. / М.Д. Перкас, В.В. Русаненко, Е.М. Струг, О.Н. Леденева // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1991. № 8. - С. 39 -42.

160. Свистунова Е.Л. Влияние легирования и термической обработки на структуру и свойства инварных Fe-Ni-Be сплавов Текст. / Е.Л. Свистунова, А.А. Гуляев // Металловедение и термическая обработка металлов. 1992. -№ 2. - С. 33 - 36.

161. Бараз В.Р. Ступенчатое старение элинварного сплава / В.Р. Бараз // Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. - № 11.-С. 18 -21.

162. Меськин B.C. Основы легирования стали Текст. / B.C. Меськин. -М. : Металлургиздат, 1959. 688 с.

163. Новый политехнический словарь / гл. ред. А.Ю. Ишменский. М. : Большая Российская Энциклопедия, 2000. - 671 с.

164. Советский энциклопедический словарь / научно-редакционный совет изд-ва Советская Энциклопедия, председатель A.M. Прохоро. М. : Советская энциклопедия, 1983. - 792 с.

165. Химический энциклопедический словарь / гл. ред. И.Л. Кнунянц. — М. : Советская энциклопедия, 1983. 792 с.

166. Химическая энциклопедия. В 5 т. Т. 2. / гл. ред. И.Л. Кнунянц. М. : Советская энциклопедия, 1990. - 672 с.

167. ТУ 14 1 - 2033 - 77. Железо чистое. Марки 005ЖР, 008ЖР Текст. -Введ. 01.01.1978.-М. : Изд-во стандартов, 1991.-13 с.

168. Лаборатория металлографии Текст. / Е.В. Панченко, Ю.А. Скаков, Б.И. Кример [и др.]. М. : Металлургия, 1965. - 439 с.

169. Коваленко B.C. Металлографические реактивы Текст. / B.C. Коваленко. М. : Металлургия, 1970. - 133 с.

170. Лифшиц Б.Г. Металлография Текст. / Б.Г. Лифшиц. М. : Металлургия, 1963. - 423 с.

171. ГОСТ 9013-59 (СТ СЭВ 469-77 ИСО 6508-86). Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу Текст. — Введ. 01.01.1969. — М. : Изд-во стандартов, 1991. 13 с.

172. Костин П.П. Физико-механические испытания металлов, сплавов и неметаллических материалов Текст. / П.П. Костин. М. : Машиностроение, 1990.-256 с.

173. ГОСТ 9450-76 (СТ СЭВ 1195 78). Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников Текст. — Введ. 01.01.1977. — М. : Изд-во стандартов, 1993. - 35 с.

174. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытания на растяжение Текст. -Введ. 01.01.1986.-М. : Стандартинформ, 2008.-24 с.

175. ГОСТ 12359-81. Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота Текст. Взамен ГОСТ 12359 - 66; введ. 01.12.1981. - М. : Стандарт. - 15 с.

176. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов Текст. / И.И. Новиков. 4-е изд. перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1986. - 480 с.

177. Химико-термическая обработка металлов и сплавов : справочник Текст. / под ред. Г.В. Борисенок, JI.A. Васильев, Л.Г. Ворошнин. М. : Металлургия, 1981. - 424 с.

178. ГОСТ 2407-83. Карбюризатор древесноугольный. Технические условия Текст. Введ. 01.01.1985. -М. : Изд-во стандартов, 1997. - 9 с.

179. Назаров Н.Г. Измерения : планирование и обработка результатов Текст. / Н.Г. Назаров. М. : Изд-во стандартов, 2000. - 302 с.

180. Белай Г.Е. Организация металлургического эксперимента Текст. / Г.Е. Белай, В.В. Дембовский, О.В. Соценко. — М. : Металлургия, 1993. 256 с.

181. Геллер Ю.А. Инструментальные стали Текст. / Ю.А. Геллер. М. : Металлургия, 1968. - 568 с.

182. Майерхофер. Новое поколение специальных материалов фирмы BOHLER / Майерхофер // Специализированный симпозиум фирмы BOHLER INTERNATIONAL. Новое поколение инструментальных сталей и специальных материалов. Москва, 1998.

183. Влияние высокотемпературного отжига на микроструктуру и твердость белого доменного чугуна Текст. / В.К. Афанасьев, Г.В. Щербединский, А.В. Кольба [и др.] // Металловедение и термическая обработка материалов. 2003. -№3.-С. 17—19.

184. Афанасьев В.К. Некоторые закономерности изменения пластичности алюминия и его сплавов / В.К. Афанасьев // Изв. АН СССР. Металлы. 1978. - С. 195 - 199.

185. Мак Лин Д. Механические свойства металлов Текст. : пер. с англ. / под ред. Я.Б. Фридмана М. : Металлургия, 1965. - 496 с.

186. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов Текст. / С.З. Бокштейн. М. : Металлургия, 1971. - 432 с.

187. Крупин А.В. Прокатка металлов в вакууме Текст. / А.В. Крупин. -М. : Металлургия, 1974. 247 с.

188. Водород и свойства сплавов алюминия с кремнием Текст. / В.К. Афанасьев, И.Н. Афанасьева, В.В. Герцен, М.В. Попова, М.К. Сарлин. -Абакан : Хакасское республ. изд-во, 1998. 186 с.

189. Павловский В.А. Исследование аномалий пористости в некоторых алюминиевых сплавах Текст. / В.А Павловский, Ю.И. Паскаль, С.В. Савицкий // Изв. вузов. Физика. 1968. - № 12. - С. 55.

190. Ливанов В.А. О распределении водорода между фазами в металлах Текст. / В.А. Ливанов, P.M. Габидуллин, Б.А. Колачев // Сплавы цветных металлов : сб. статей. М. : 1972. - С. 145 — 151. -Библиогр. : 9 назв.

191. Минкевич М.А. Тепловая обработка чугуна и стали Текст. / М.А. Минкевич. Москва : ОНТИ гос. научно-техн. изд-во, 1932. - 638 с.

192. Котов О.В. Поверхностное упрочнение деталей машин химико-термическими методами Текст. / О.В. Котов. М. : Машиностроение, 1969. -165 с.

193. Склюев П.В. Водород и флокены в крупных поковках Текст. / П.В. Склюев. — М. : Гос. науч.—техн. изд-во машиностроительной лит-ры, 1963. -188с.

194. Карпенко Г.В. Влияние водорода на свойства стали Текст. / Г.В. Карпенко, Р.И. Крипячевич. М. : Гос. науч.-техн. изд-во по черной и цветной металлургии, 1962. — 198 с.

195. Мороз Л.С. Водородная хрупкость металлов Текст. / Л.С. Мороз, Б.Б. Чечулин. М. : Металлургия, 1967. - 256 с.

196. Косолапова Т.Я. Карбиды Текст. / Т.Я. Косолапова. — М. : Металлургия, 1968. — 299 с.

197. Взаимодействие углерода с тугоплавкими металлами Текст. / B.C. Дергунова, Ю.В. Левинский, А.Н. Шуршаков, Г.А. Кравецкий. М. : Металлургия, 1974. - 285 с.

198. Самсонов Г.В. Неметаллические нитриды Текст. / Г.В. Самсонов. -М. : Металлургия, 1969.-264 с.

199. Огнеупоры для космоса : справочник Текст. : пер. с англ. / сост. Дж.Р. Хейг, Дж.Ф. Линч. М. : Металлургия, 1967. - 266 с.

200. Водород в металлах Текст. В 2 т. Т. 2. Прикладные аспекты : пер. с англ. / под ред. Г. Алефельда, И. Фёлькля ; под ред. чл.-корр. АН СССР Ю.М. Кагана. -М. : Мир, 1981.-432 с.

201. Водород в металлах Текст. В 2 т. Т. 1. Основные свойства : пер. с англ. / под ред. Г. Алефельда, И. Фёлькля ; под ред. чл.-корр. АН СССР Ю.М. Кагана. М.: Мир, 1981. - 476 с.

202. Гельд П.В. Водород и несовершенства структуры металла Текст. / П.В. Гельд, Р.А. Рябов, Е.С. Кодес. -М. : Металлургия, 1979. 219 с.

203. Колачёв Б.А. Водородная хрупкость цветных металлов Текст. / Б.А. Колачёв. — М.: Металлургия, 1966. 256 с.

204. Колачёв Б.А. Сплавы — накопители водорода : справочник Текст. / Б.А. Колачёв, Р.Е. Шалин, А.А. Ильин. — М. : Металлургия, 1995. 382 с.

205. Леви Л.И. Азот в чугуне для отливок Текст. / Л.И. Леви. М. : Машиностроение, 1964. - 227 с.

206. Гельд П.В. Водород в металлах и сплавах Текст. / П.В. Гельд, Р.А. Рябов. — М. : Металлургия, 1974. 272 с.

207. Шаповалов В.И. Влияние водорода на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов Текст. / В.И. Шаповалов. М. : Металлургия, 1982.-231 с.

208. Афанасьев В.К. Влияние наводороживания шихты на свойства чугуна, стали и железа Текст. / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, Н.В. Гришков, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов // Обработка металлов. — 2008. №3. — С. 711.

209. Афанасьев В.К. Влияние термической обработки шихты на свойства железных и алюминиевых сплавов Текст. / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов // Обработка металлов. 2009. - №2. -С. 3-5.

210. Афанасьев В.К. Поиск путей получения чугунных инваров Текст. /

211. B.К. Афанасьев, С.В. Долгова, С.Н. Старовацкая, С.А. Передерей // Материалы II между нар. научно-практ. конф. «Молодежь и наука: реальность и будущее». — Невинномысск, 2009. Т. 8. — С. 231 -233.

212. Афанасьев В.К. Белый нелегированный чугун новый материал с высокими служебными свойствами Текст. / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, А.Ю. Ващенко, П.В. Джемела, В.П. Лызлов // Вестн. РАЕН, ЗападноСибирское отд-ние. - Кемерово, 2009. - Вып.11. - С. 99-104.

213. Афанасьев В.К. Железо Текст. : учеб. пособие / В.К. Афанасьев,

214. C.М. Никитенко, С.В. Долгова, А.А. Копытько, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов. Кемерово: ООО «Фирма Полиграф», 2008. - 182 с.

215. Долгова С.В. Некоторые особенности влияния термической обработки на свойства железа 008ЖР Текст. / С.В. Долгова, А.К. Чевозёрова

216. Труды всероссийской научн. конф. студ-тов, аспир-тов и мол. ученых «Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения» ; под общ. ред. Л.П. Мышляева. — Новокузнецк : СибГИУ, 2009. Вып. 13. - Ч. III. Технические науки. - с. 404, С. 141 - 143.

217. Афанасьев В.К. Нетрадиционные способы термической обработки алюминиевых и железных сплавов Текст. / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов, Д.М. Чибряков // Обработка металлов. -2009. -№3.- С. 3-9.

218. Афанасьев В.К. О новом способе дегазации металлов и сплавов Текст. / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, А.А. Копытько, М.А. Старостина, Н.Б. Лаврова, Д.М. Чибряков // Металлургия машиностроения. 2009. - № 4. -С. 4-10.

219. Афанасьев В.К. Особенности влияния нагрева на газосодержание и механические свойства высокочистого железа Текст. / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, Н.М. Макарова, И.Ю. Тибейкин // Металлургия машиностроения. -2009.-№6.-С. 12-16.

220. Афанасьев В.К. Об аномалии теплового расширения железа и стали Текст. / В.К. Афанасьев, С.В. Долгова, А.А. Копытько, Н.Б. Лаврова, В.Н. Толстогузов, Д.М. Чибряков // Металлургия машиностроения. — 2009. № 5. -С. 15-18.

221. Долгова С.В. О возможности повышения свойств малоуглеродистой стали Текст. / С.В. Долгова, А.К. Чевозёрова // Будущее машиностроения России: сб. тр. / Московский гос. техн. ун-т имени Н.Э. Баумана. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. С. 79 - 80.