Структурно-фазовые превращения в феррито-перлитной стали при усталости с импульсным токовым воздействием тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Целлермаер Владимир Владимирович

СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВФЕРРИТО-ПЕРЛИТНОЙ СТАЛИ ПРИ УСТАЛОСТИ С ИМПУЛЬСНЫМ ТОКОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ

специальность 01.04.07 - «Физика конденсированного состояния»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новокузнецк- 2004

Работа выполнена в государственных образовательных учреждениях высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» и «Томский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Громов В.Е.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Старосте]1ков М.Д.

кандидат технических наук Юрьев А.Ь.

Ведущее предприятие:

Институт физики прочности и материаловедения СО РАМ (г.Томск)

Зашита состоится в «27» апреля 2004 года в 12 часов на заседании диссертационного совета К 212.252.01 в Сибирском государственном индустриальном университете по адресу: 654007, г.Новокузнецк, Кемеровской области, ул. Кирова, 42.

Факс: (3843) 465792, e-mail: gromov@physics.sibsiu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного индустриального университета.

Автореферат разослан «_Ц_» марта 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность работы. Усталостное разрушение металлов, сталей и сплавов является одним из наиболее тщательно изучаемых явлений современности и вызывает интерес как с точки зрения научных исследований, так и опытно-конструкторских и технологических разработок. Усталостная прочность и долговечность деталей и конструкций, работающих в высоконагруженных условиях, являются в настоящее время важнейшими критериями оценки их работоспособности. Несмотря на то, что история изучения усталостной прочности конструкционных материалов исчисляется несколькими веками, не удалось в полной мере решить проблему циклической прочности ни в области изучения физики данного явления, ни в области инженерного подхода к данному вопросу. Одним из важных аспектов данной проблемы, связанным с выявлением закономерностей накопления повреждаемости, является изучение эволюции дефектной субструктуры и фазового состава стали. Не менее важной проблемой является разработка методов и методик восстановления ресурса работоспособности материала посредством внешних энергетических воздействий. Одним из таких методов является обработка стали мощными импульсами электрического тока, приводящая к ее пластификации. Токовое воздействие носит комплексный характер и проявляется как в структурных, так и в фазовых изменениях материала. Все вышесказанное и определяет актуальность настоящей работы.

Цель работы: установление закономерностей и механизмов эволюции структуры и фазового состава феррито-перлитной стали 60ГС2 при усталостных испытаниях и выяснение физической природы частичного восстановления ее ресурса работоспособности в условиях стимулирования импульсным электрическим током.

Для реализации данной цели в работе решался ряд задач, основными из которых являются следующие:

1. Исследование структуры и фазового состава стали на различных масштабных уровнях в исходном состоянии и его эволюции в процессе усталостных испытаний в стандартных условиях и в условиях электростимулирования, благодаря которому усталостная долговечность стали повышается;

щ I |

, 1'ОС, кацмональна» 1 ШМИОТСКА |

!

2. Выяснение механизмов разрушения стали в результате усталостных испытаний как в стандартных условиях нагружения, так и в условиях электростимулирования;

3. Анализ факторов, ответственных за повышение усталостной долговечности стали, и выявление основных из них.

Научная новизна: впервые на различных масштабных уровнях проведены комплексные исследования эволюции структуры и фазового состава стали 60ГС2 в феррито-перлитном состоянии, подвергнутой многоцикловым усталостным испытаниям в условиях промежуточного стимулирования импульсным электрическим током высокой плотности. Установлены и подвергнуты всестороннему анализу основные факторы, определяющие усталостную долговечность стали 60ГС2. Выявлены механизмы повышения усталостной долговечности стали, подвергнутой электростимулированию.

Практическая значимость работы заключается в существенном увеличении ресурса усталостной работоспособности стали при обработке импульсным электрическим током; установлении физических факторов, способствующих, этому; формулировке рекомендаций.по упреждающему токовому воздействию на материал.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, в проведении усталостных экспериментов как с воздействием импульсами электрического тока, так и без него, в получении данных оптических, электронно-микроскопических и др. исследований, в обработке полученных результатов.

Настоящая работа проводилась в соответствии с программой фундаментальных исследований «Повышение надежности систем: «машина-человек-среда» АН СССР на 1989-2000г.; Федеральной целевой программой «Интеграция» на 1997-2002г., 2002-2006г; грантами Министерства образования РФ по фундаментальным проблемам металлургии на 1998-2004г.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Совокупность экспериментальных фактов о структурных и фазовых превращениях в зоне усталостного роста трещины и в зоне долома феррито-перлитной стали при усталостных испытаниях

2. Градиентный характер зоны разрушения феррито-перлитной стали при уста-лостныз[ испытаниях/ ¡,

3. Механизмы разрушения цементита перлитных колоний при усталостных испытаниях стали 60ГС2.

4. Совокупность экспериментальных фактов/раскрывающих механизм пластифицирующего действия электростимулирования при усталостных испытаниях стали 60ГС2.

Достоверность полученных в работе результатов обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач с использованных современных широко апробированных методов и методик исследования, применением статистических методов обработки экспериментальных результатов, последовательным и критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам,- полученным другими исследователями.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований, докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: IV, VI Всероссийских научно-практических конференциях "Современные технологии в машиностроении". Пенза. 2001, 2003; VI International Conference "Computer-Aided Design of Advanced Materials and Technologies". Томск. 2001; Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов". Екатеринбург. 2001; 3-й Международной конференции "Физика и промышленность-2001". Голицыно. 2001; 10 mezinarodni konference metalurgie a materialu 10th International Metallurgical and Materials Conference. Ostrava. Czech Republic. 2001; III Всероссийской научно-технической конференции "Материалы и технологии XXI века". Пенза. 2001; IX, X Международных конференциях "Взаимодействие дефектов и неупругие явления в твердых телах". Тула. 2001, 2002; Sixth-Russian International Symposium New Materials and Technologies. China. 2001; V, VI Международном семинаре "Современные проблемы прочности" им. В.А.Лихачева. Старая Русса. 2001, 2003; Всероссийской научно-технической конференции "Физические свойства металлов и сплавов". Екатеринбург. 2001; Международном семинаре "Мезоструктура". Санкт-Петербург. 2001; IV Международной конференции по физико-техническим проблемам электротехнических материалов и компонентов. Клязьма. 2001; Всероссийской конференции "Дефекты структуры и прочность кристаллов". Черноголовка. 2002; I Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата. Якутск. 2002; I Russian-French Symposium "Physics and mechanics of large plastic strains. Санкт-Петербург. 2002; Всероссийском на-

учном семинаре и выставке инновационных проектов на тему "Действие электрических полей и магнитных полей на объекты и материалы". Москва. 2002; International conference "Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges". Киев. 2002; V Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Воронеж. 2003; XXXYIII семинаре "Актуальные проблемы прочности". Сплавы с эффектом памяти формы и другие перспективные материалы. С-Петербург. 2001; XIII, XIV Петербургских чтениях по проблемам прочности. Санкт-Петербург. 2002» 2003; XL Международном семинаре "Актуальные проблемы прочности. Структура и свойства перспективных металлов и сплавов". Великий Новгород. 2002; 2-d Russia-Chineese School-Seminar "Fundamental problems and modern technologies of material science (FP MTMS). Барнаул. 2002; семинар «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий». Обнинск. 2003; XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов». Тольятти. 2003; Ш Международной конференции "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений". Тамбов. 2003.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 46 печатных работах. Список основных из них приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы из 253 наименований, содержит 146 страниц машинописного текста, включая 5 таблиц и 51 рисунок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель исследования, научная новизна, практическая ценность результатов работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Усталость металлов и сплавов и эволюция структурно-фазовых состояний при импульсном токовом воздействии» проведен анализ работ по теме диссертации, опубликованных в отечественных и зарубежных периодических научных изданиях, рассмотрены общие сведения о причине усталости, факторы, влияющие на усталость металлов и сплавов, проанализирована эволюция дислокационных субструктур при усталости. Обращено внимание на усталость металлов и сплавов при импульсном токовом воздействии. В ре-

зультате выполненного анализа определены основные задачи диссертационной работы.

Во второй главе «Материал и методики исследования усталости при токовом импульсном воздействии» обоснован выбор материала для исследования, методика усталостных испытаний и измерения скорости ультразвука.

Усталостные испытания были проведены на специальной установке по схеме циклического несимметричного консольного изгиба. Верхнее значение напряжения цикла нагрузки подбиралось экспериментальным путем для использованной марки стали таким, чтобы образец до разрушения- выдерживал N2=7,МО4 циклов нагружения и составляло в среднем 20МПа. Также был произведен расчет напряжения цикла нагрузки с помощью компьютерной программы А№У8 3.1. Температура испытаний во всех случаях была комнатной (~300 К). Частота нагружения образцов изгибом составляла 20Гц. При испытаниях определялось число циклов, выдерживаемых образцом до полного разрушения.

Параллельно с усталостными испытаниями проводилось измерение скорости распространения ультразвука с помощью прибора ИСП-12 с точность 10'4. Установлен трехстадийный характер зависимости скорости ультразвука V от числа циклов нагружения N. Обоснована импульсная токовая обработка стали 60ГС2 в начале третьей стадии зависимости Третья стадия для образцов из стали 60ГС2 наступала при числе циклов нагружения. После этого об-

разец еще выдерживал до разрушения циклов и разрушался.

Электростимуляция в течение 15с с частотой 70Гц и плотностью тока 280МА/М2 при ]Ч1=5-104 циклов увеличивала скорость на 0,03% и обеспечивала до разрушения циклов.

Измерение зеренной и субзеренной структуры стали, поведение вторых фаз, анализ строения поверхности разрушения проводили методами металлографии травленого шлифа (прибор МИМ-10), сканирующей электронной микроскопии (прибор Тев1а Б8-301) и электронной дифракционной микроскопии (приборы ЭМ-125 и ЭМ-125к; последний снабжен гониометром). Особенно важным для карбидного анализа являлось применение метода экстрагирующих реплик. Для идентификации фаз, присутствующих в материале, применялся дифракционный анализ с использованием темнопольной методики. Изображения тонкой структуры материала были использованы для классификации структуры по

морфологическим признакам; определения размеров, объемной доли и мест локализации вторичных фаз и выделений; скалярной <р> и избыточной р± плотности дислокаций; амплитуды кривизны-кручения кристаллической решетки %.

В главе 3 «Эволюция зеренной структуры стали 60ГС2 при циклических усталостных испытаниях» анализируются результаты, полученные при исследовании зеренного ансамбля стали в области усталостного роста трещины в исходном состоянии, при нагружении до N1 циклов, в разрушенном состоянии (N2 циклов), усталостно нагруженном до N1 и электростимулированном, в разрушенном при циклов с электростимулированием на промежуточной стадии N1.. Установлено, что в исходном состоянии сталь 60ГС2 является поликристаллическим агрегатом, средний размер кристаллитов (зерен) которого составляет 18,9±2,9мкм (распределение зерен по размерам приведено на рисунке 1а). Выявлена макронеоднородность, заключающаяся в квазипериодическом чередовании полос, средний размер зерен в которых составляет 12,4±2,3мкм и 28,2+3,5мкм.

На промежуточной стадии усталостного нагружения (N1 = 50000) области зеренной макронеоднородности сохраняются, но размеры их заметно уменьшились по сравнению со структурой исходного состояния. Величина среднего размера зерен снизилась до 8,28 ± 1,7 мкм (распределение зерен по размерам приведено на рисунке 16).

Усталостное нагружение стали вплоть до разрушения (N2 = 71000 циклов) приводит, во-первых, к исчезновению полосчатой структуры и, во-вторых, к значимому измельчению зерен. Величина их среднего размера составила 10,4 ± 2,1 мкм (распределение зерен по размерам приведено на рисунке 1в), что близко к среднему размеру зерен, формирующихся в материале на промежуточной стадии испытаний. Последнее свидетельствует о том, что при усталостных испытаниях в выбранных в настоящей работе условиях, деформация материала сопровождается протеканием динамической рекристаллизации. Выявлены два механизма данного процесса.

Методами экстрактных угольных реплик с самооттенением установлено, что вдоль границ большинства зерен исходной стали располагаются протяженные выделения второй фазы. После усталостных испытаний в большинстве случаев вокруг данных частиц наблюдается микроразрушение угольной реплики.

Рисунок 1 - Распределение зерен по размера в стали 60ГС2 в исходном состоянии (а), после промежуточного усталостного нагружения N1 = 50000 (б), в разрушенном (N2 = 71000) состоянии (в), после промежуточного усталостного нагружения! N1 = 50000 с последующим электростимулированием (г), в разрушенном (N3 = 109000) состоянии в условиях промежуточного (при N1 = 50000) электростимулирования (д).

Детальный анализ зеренной структуры стали, формирующейся как в разрушенном материале, так и на промежуточной стадии нагружения, позволил выявить изменение внутризеренного контраста, что может означать разрушение перлитной структуры стали с последующим растворением пластин цементита при деформировании материала.

Электростимулирование (при N1) приводит, во-первых, к увеличению степени размерной однородности материала. Об этом свидетельствует снижение и количества областей со сравнительно крупными зернами на единицу площади поверхности шлифа, и средних размеров таких областей. Во-вторых, сопровождается существенным измельчением зеренной структуры стали: Средний размер зерен предварительно нагруженного материала уменьшается до 7,6 ± 2 мкм (рисунок 1г). В-третьих, способствует повсеместному формированию в зернах кон-

траста повышенной травимости. Последнее может указывать на изменение химического состава твердого раствора углерода в а-фазе, а также структуры перлитных колоний при электростимулировании материала.

Методом экстрактных угольных реплик установлено, что электростимулирование сопровождается растворением частиц вторых фаз, расположенных на границах зерен - количество частиц, расположенных на границах, существенно снижается. Вдоль границ зерен просматриваются области, структура карбидной фазы в которых несколько отличается от структуры расположенных рядом перлитных колоний. Последнее; очевидно, свидетельствует о том, что при электростимулировании наблюдается не только растворение частиц вторых фаз, расположенных на границах зерен, но и распад твердого раствора областей, прилегающих к границам.

Усталостное разрушение (N3 = 109000) образца, электростимулированного на промежуточной стадии нагружения, приводит к увеличению среднего размера зерен до 16,4 ± 2,9 мкм (рисунок 1д). Причиной этого является, очевидно, растворение при электростимулировании частиц вторых фаз, расположенных на границах зерен, которые являются одним из самых эффективных барьеров, сдерживающих перемещение границ зерен. Последнее, в свою очередь, позволяет релаксировать напряжения в стыках границ зерен и у других концентраторов (частицы вторых фаз), увеличивая ресурс работоспособности стали.

Глава 4 «Фрактографический анализ поверхности разрушения стали 60ГС2, подвергнутой усталостным.испытаниям» посвящена анализу результатов, полученных при исследовании поверхности разрушения стали методами растровой электронной микроскопии. Установлено, что поверхность разрушения стали 60ГС2, подвергнутой усталостным испытаниям, имеет сложное строение и состоит из зоны усталостного роста трещины, зоны долома и разделяющего их слоя ускоренного роста трещины (рисунок 2). Разрушение материала в зоне усталостного роста трещины осуществляется в основном по вязкому механизму; в зоне долома выявляются участки хрупкого скола, количество которых увеличивается по мере удаления от зоны усталостного роста трещины.

Электростимулирование стали на промежуточной стадии нагружения приводит к увеличению ширины зоны усталостного роста трещины в 1,25 раза по

сравнению с исходным материалом. Следовательно, пропорционально данной

ю

ной величине возрастает и критическая длина трещины, увеличивая тем самым ресурс работоспособности эдектростимулированного материала. В электрости-мулированном образце заметно меньше чем в исходном (~ 2 раза) величина шага усталостной трещины. Последнее означает, что электростимулированный материал обладает заметно более высокой сопротивляемостью распространению усталостной трещины.

Рисунок 2 - Фрактография поверхности разрушения нестимулированного (а) и стимулированного (б) образцов. Цифрами обозначены 1 - зона усталостного роста трещины, 2 - зона ускоренного роста трещины, 3 - зона долома, пунктирной стрелкой указано макроскопическое направление распространения излома. На (б) стрелками обозначена линия торможения фронта трещины.

Показано, что в электростимулированном образце структура зоны ускоренного роста трещины заметно более дисперсная. Последнее свидетельствует о том, что скорость разрушение материала в данном случае ниже, чем в исходном образце.

Совокупность результатов, полученных при фрактографических исследованиях стали 60ГС2, свидетельствует о том, что пластифицирующее действие электростимулирования на структуру материала в условиях усталостного нагру-жения, сопровождающееся релаксацией концентраторов напряжения {см. гл.З), выражается в увеличении критической длины трещины, снижении скорости роста усталостной трещины в промежуточной зоне, уменьшении шага усталостного роста трещины и повышении коэффициента безопасности.

В главе 5 «Электронно-микроскопический анализ структуры и фазового состава зоны долома стали 60ГС2 при усталостных испытаниях» рассмотрены результаты, полученные при исследовании фазового состава и де-

П

фектной субструктуры зоны долома исходного и электростимулированного образцов. В ферритной составляющей перлитных колоний и в зернах свободного феррита наблюдается дислокационная субструктура в виде хаоса или сеток. В первом случае скалярная плотность дислокаций не превышает ~Ы09 см"2, во втором - составляет

Установлено, что усталостное нагружение исходной стали вплоть до разрушения (N2 = 71000), не зависимо от анализируемого слоя, не приводит к кардинальному изменению субструктуры и фазового состояния материала: в анализируемых образцах фиксируется феррито-перлитная структура. Однако состояние дефектной субструктуры материала, а также степень совершенства перлитных колоний существенно изменяются. Показано, что с увеличением числа циклов нагружения скалярная плотность дислокаций в ферритной составляющей стали (зерна свободного феррита и прослойки феррита в зернах перлита) устойчиво возрастает. При этом увеличение плотности дислокаций в зернах феррита более существенно, чем а ферритной составляющей зерен перлита.

С увеличением числа циклов усталостного нагружения структура дислокационного хаоса, являющаяся преобладающей в исходном состоянии стали, замещается сетчатой и, далее, ячеистой субструктурой (рисунок 3).

Рисунок 3 - Диаграмма дислокационных субструктур в стали 60ГС2, подвергнутой усталостным испытаниям вплоть до разрушения; область существования 1 -дислокационного хаоса, 2 - сетчатой и 3 - ячеистой дислокационной субструктур.

0 10 20 30 ^ ^з 60 70

Деформация стали в условиях усталостного нагружения приводит к формированию в материале дальнодействующих полей напряжений, источниками которых являются стыки границ зерен феррита, границы раздела ферритного и перлитного зерен, карбидные частицы, расположенные на границах зерен феррита.

Рисунок 4 - Зависимость скалярной плотности дислокаций р, расположенных в зернах феррита (1) и ферритных составляющий зерен перлита (2), а также про-дольных-размеров пластин цементита L (3) от числа циклов нагружения стали с промежуточным электростимулированием. Стрелками указаны значения плотности дислокаций, фиксируемые в стали после электростимулирования.

Усталостные испытания сопровождаются частичным разрушением пластин цементита путем их растворения и срезания. Оно наиболее интенсивно протекает на начальных стадиях усталостного нагружения и постепенно затухает к моменту разрушения материала.

Электростимулирование стали после усталостных испытаний (N1 ~50000)» приводит к росту скалярной плотности дислокаций в зернах феррита и феррит-ной составляющей перлитных колоний (рисунок 4). Токовое воздействие сопровождается двояким изменением карбидной составляющей стали. Во-первых, оно приводит к некоторому растворению исходных пластин (глобул) цементита перлитных колоний. Вокруг растворяющейся пластины цементита часто формируется некоторая переходная зона, размеры которой могут изменяться в широких пределах. Во-вторых, к повторному выделению частиц цементита (вторичных частиц). Вновь образующиеся частицы имеют продолговатую форму и располагаются на дислокациях в ферритной составляющей колоний.

Обработка стали электрическим током приводит к релаксации упругих полей напряжений в ферритных зернах. Снижение величины дальнодействую-

1,0-

Рисунок 5 - Диаграмма дислокационных субструктур в стали 60ГС2, подвергнутой усталостным испытаниям с промежуточным электростимулированием и последующим разрушением; область существования 1 -дислокационного хаоса, 2 - сетчатой и 3 - ячеистой дислокационной субструктур.

0,5

0,0-

0 20 40 60 ^ 103 100

щих полей напряжений и уменьшение возможных мест существования концентраторов напряжений является фактором, пластифицирующим материал.

Электростимулирование привело к изменению природы усталостного поведения материала при последующем нагружении. Если в обычном образце усталостное нагружение сопровождается устойчивым ростом скалярной плотности дислокаций по мере увеличения числа циклов воздействия), то в электростиму-лированном - релаксацией дефектной подсистемы, сопровождающейся снижением величины скалярной плотности дислокаций (рисунок 4).

С увеличением числа циклов усталостного нагружения структура дислокационного хаоса, являющаяся преобладающей в исходной ферритной составляющей стали, замещается сетчатой и, далее, ячеистой субструктурой (рисунок 5). При этом преобладающей субструктурой является сетчатая. Сопоставляя данные результаты с результатами на рисунке 3 можно отметить, что электростимулирование стали на промежуточной стадии нагружения приводит к подавлению процесса формирования упорядоченных дислокационных субструктур. В зоне разрушения электростимулированного образца объемная доля ячеистой субструктуры в ~2 раза меньше, по сравнению с нестимулированным состоянием. В завершенных дислокационных субструктурах, как правило, присутствуют границы раздела (в нашем случае это границы ячеек) по которым могут образовываться и распространяться зародышевые микротрещины. В сетчатой субструктуре таких границ раздела нет. Поэтому вероятность зарождения и распространения (т.к. нет каналов распространения) микротрещин в ней и, соответственно, в электростимулированном образце в целом, близка к нулю. Следова-

тельно подавление формирования дислокационных ячеек является еще одним фактором повышения ресурса работоспособности стали при электростимулировании.

Глава 6 «Электронно-микроскопический анализ эволюции структуры и фазового состава.зоньгусталостного роста трещины» посвящена анализу результатов, полученных при исследовании дефектной субструктуры и фазового состава зоны усталостного роста трещины.

При усталостном нагружении исходной стали на промежуточной стадии испытаний (N1 = 50000) в объеме материала толщиной (~2-3) мм (включая плоскость максимального нагружения) формируется структура, состоящая исключительно из зерен феррита. Зерен перлита (пластинчатого и глобулярного) не обнаружено- Увеличение числа циклов нагрулсения до N2 = 71000 (разрушенное состояние) приводит к полному разрушению частиц исходного цементита в объеме материала толщиной ~7 мм. По состоянию дислокационной субструктуры зерна феррита можно разделить на две группы. К первой отнесем зерна, в которых наблюдается хаотическая или ячеисто-сетчатая дислокационная субструктура (после N2 = 71000 циклов нагружения наблюдается образование разориен-тированной ячеистой дислокационной субструктуры). Скалярная плотность дислокаций в таких зернах Зерен с данным типом дислокационной субструктуры сравнительно мало (~15%).

В других зернах, дислокационная субструктура которых сформирована в виде сгущений, расположенных в большинстве случаев параллельно друг другу. Внутри сгущений дислокации образуют сетки, скалярная плотность дислокаций в сетках изменяется в пределах Между сгущениями дислока-

ционная субструктура носит более разряженный характер; Увеличение числа циклов нагружения до N2 = 71000 (разрушенное состояние) приводит к формированию в данных зернах наряду с рассмотренными выше дислокационными субструктурами, венной (или ячеисто-сетчатой) и лабиринтной субструктур. Тщательный микродифракционный анализ структуры зерен данного типа выявил присутствие на микроэлектронограммах, полученных с

дислокационных сгущений, рефлексов, принадлежащих карбиду типа (/ЧЗт, а = 0,3878 нм). Характерное расположение дислокационных сгущений, наличие частиц карбидной фазы указывают на то, что ферритные зерна второго типа сформировались при разрушении зерен перлита.

Электростимулирование стали на промежуточной. стадии усталостною нагружения приводит к формированию в объеме материала толщиной ~2 мм (включая и зону максимального нагружения), зерен феррита двух типов: содержащих и не содержащих частиц цементита. Частицы цементита в большинстве случаев имеют глобулярную морфологию и средние размеры от 70 до 250 нм. Реже наблюдаются частицы пластинчатой морфологии (40 до 200 нм в толщину и от 150 до 1000 нм в длину). Весьма редко наблюдаются наноразмерные (~50 нм) частицы сферической формы, расположенных на дислокациях. Скалярная плотность дислокаций в зернах с частицами карбидной фазы изменяется в пределах от -2,8- Ю10 см'2 до4,5-Ю10 см'2.

Усталостное разрушение стали при N3 в условиях промежуточного электростимулирования сохраняет в объеме зерен и на их границах частицы цементита. Это объясняется невозможностью образования крупных скоплений у сферических частиц вследствие легкости поперечного скольжения в ОЦК кристаллической решетке. В зернах феррита формируется ячеисто-сетчатая дислокационная субструктура, скалярная плотность дислокаций которой В зернах глобулярного перлита наблюдается сетчатая дислокационная субструктура, формирующаяся в основном вблизи частиц цементита (<р> -3,5-1010 см'2).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в исходном состоянии сталь 60ГС2 имеет феррито-перлитную структуру. Перлит в большинстве случаев является пластинчатым. Изменения структуры стали, связанные с усталостным нагружением, протекают, прежде всего, в приграничных областях зерен и сопровождаются разрушением перлитных колоний, развитием локальных рекристаллизационных процессов,

формированием микропор и микротрещин и, в конечном счете, образованием магистральной трещины, раскрытие которой приводит к разрушению образца.

2. Установлено, что поверхность разрушения стали 60ГС2, подвергнутой усталостным испытаниям, имеет сложное строение и состоит из зоны усталостного роста трещины, зоны долома и разделяющего их слоя ускоренного роста трещины. Разрушение материала в зоне усталостного роста трещины осуществляется в основном по вязкому механизму; в зоне долома выявляются участки хрупкого скола, количество которых увеличивается по мере удаления от зоны усталостного роста трещины.

3. Усталостное разрушение стали связано в основном с процессами, протекающими вблизи границ зерен, содержащих частицы вторых фаз. Большинство из них ведет к формированию состояния, более близкого к равновесному и, соответственно, повышает время жизни материала при усталостных испытаниях. Выявлены следующие направления эволюции структурно-фазового состояния объема образца в зоне долома, инициированные усталостным разрушением стали: увеличивается скалярная плотность дислокаций, измельчаются и растворяются пластинки цементита перлитных колоний, формируются дальнодействующие поля напряжений.

4. Усталостное нагружение стали при N1 = 50000 сопровождается формированием явно выраженной градиентной структуры в зоне усталостного роста трещины. Вблизи плоскости максимального нагружения деформация стали приводит к полному разрушению карбидной фазы. В зернах перлита формируется неоднородная дислокационная субструктура, связанная с растворением пластин цементита. Вдоль границ таких зерен отмечено образование прослоек материала, свободных от дислокаций.

5. Электростимулирование стали, подвергнутой промежуточному

усталостному нагружению, приводит, во-первых, к повторному выделению

частиц карбидной фазы и образованию глобулярного перлита; при этом процесс

выделения частиц определяется структурно-фазовым состоянием зерен,

заданным исходной термической обработкой, во-вторых, к увеличению

скалярной плотности дислокаций и, в-третьих, к формированию

17

дальнодействующих полей напряжений, источниками которых являются границы и стыки границ зерен. Показано, что усталостное разрушение стали, подвергнутой на промежуточном этапе электростимулированию, сопровождается эволюцией дислокационной субструктуры, заключающейся в ее упорядочении, и изменении фазового состояния материала (растворении пластин цементита перлитных колоний, и повторном - выделении новых частиц) зоны долома.

6. Субструктура, формирующаяся в стали в результате электростимулирования на промежуточной стадии усталостного нагружеиия, является весьма устойчивой к деформированию материала в условиях усталостных испытаний. Это подчеркивает весьма важную роль субструктуры в зарождении трещин при усталостных испытаниях. Установлено, что одним из факторов. повышения ресурса работоспособности стали при электростимулировании является подавление формирования, дислокационной ячеистой субструктуры.

7. Электросшмулирование стали 60ГС2 в условиях усталостного нагруженияг сопровождается повышением сопротивляемости материала распространению усталостной трещины, что выражается в релаксации концентраторов напряжения, увеличении критической- длины трещины, уменьшении шага усталостного роста трещинььи повышении - коэффициента безопасности, снижении скорости роста усталостной трещины в промежуточной зоне. Выявлено, что . величина, шага усталостной трещины в электростимулированном образце заметно меньше (~ 2 раза), чем в исходном. Следовательно, электростимулированный материал обладает заметно более высокой сопротивляемостью распространению усталостной трещины.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Иванов Ю.Ф., Громов В.Е., Целлермаер В.В. и др. Дефектная субструктура в области межфазной границы а-Ре-Ре;)С // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2001. -№ 6. - С.31-32.

2. Соснин О.В., Коваленко В.В., Целлермаер В.В. и др. Природа [повышения усталостной прочности при электростимулировании // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 2002. - № 8.- С.72-75.

3. Соснин О.В., Козлов Э.В., Иванов Ю.Ф., Целлермаер В.В. и др. Механизмы повышения усталостной прочности сталей электростимулированием // XIV Петербургские чтения по проблемам прочности, посвященные 300-летию С-Петербурга.-12-14 марта 2003.- С.191-192.

4. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Изменение структурно-фазового состояния стали 60ГС2 при усталости с импульсным токовым воздействием // Материалы. V Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Воронеж. -14-15 февраля 2003.- С.204-206.

5. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Структурно-фазовые превращения в стали 60ГС2 при усталости с токовым воздействием // VI Всероссийская научно-практическая конференция "Современные технологии в машиностроении-2003".- Пенза. 2003. -С.24.

6. Соснин О.В., Иванов Ю.Ф.... Целлермаер В.В. и др. Эволюция феррито-перлитной структуры при импульсном токовом воздействии // Физика и химия обработки материалов. 2003. №4. -С.63-69.

7. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Иванов Ю.Ф. и др. Анализ поверхности разрушения стали 60ГС2 при электростимулированной усталости // Вестник горнометалл. секции РАЕН. 2003. Вып. 12. С.95-97.

8. Соснин О.В., Иванов Ю.Ф., Целлермаер В.В. и др. Изменения поверхности разрушения стали 60ГС2 при усталости с токовым воздействием // Научные труды VI Международного симпозиума «Современные проблемы прочности» им В.А. Лихачева. Великий Новгород: Изд-во НовГУ. 2003. т.1. -C.I 10-114.

9. Соснин О.В., Иванов Ю.Ф....., Целлермаер В.В. Эволюция структуры стали

60ГС2 при циклических усталостных испытаниях в условиях токового воздействия // Известия вузов. Черная металлургия. 2003. № 12. С.27-30.

10.Соснин О.В., Козлов Э.В., Иванов Ю.Ф., Целлермаер В.В. и др. Закономерности эволюции дислокационных субструктур в сталях при

усталости // Материалы XV Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов». Тольятти. Изд-во ТГУ. 2003. С. 16.

П.Соснин О.В., Целлермаер В.В., Громова А.В. и др. Эволюция структуры и фазового состава стали 60ГС2 при усталости с импульсным токовым воздействием // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2003. Т.8, вып.4. -С.591-592.

П.Соснин О.В., Козлов Э.В., Иванов Ю.Ф., Целлермаер В.В. и др. Физическая природа повышения усталостной,прочности феррито-перлитной стали при электростимулировании // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2003. Т.8, вып.4.-С.580-582.

13. Иванов Ю.Ф., Соснин О.В., Целлермаер В.В. и др. Поверхность разрушения стали 60Г2С, подвергнутой усталостным испытаниям в условиях промежуточного электростимулирования // Физическая мезомеханика. 2003. Т.6.№З.С.91-97.

14. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Иванов Ю.Ф. и др. Эволюция структуры и перенос атомов углерода в зоне усталостного роста трещины стали 60ГС2 // Известия вузов. Физика. 2003. №10. С.79-87.

Издлиц. № 01439 от 05.04.2000. Подписано в печать А3.03.2004 Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная Усл.печл. {А6 Уч.изд.л. 130. Тираж 100 экз. Заказ 75

Сибирский государственный индустриальный университет. 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42 Издательский центр СибГИУ

0 -487f

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. УСТАЛОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ И

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫХ СОСТОЯНИЙ

ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ТОКОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ.

1.1. Общие сведения о природе усталости.

1.2. Факторы, влияющие на усталость металлов и сплавов.

1.3. Эволюция дислокационных субструктур при усталости.

1.4. Усталость металлов и сплавов при импульсном токовом воздействии.

1.5. Выводы из литературного обзора и постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

УСТАЛОСТИ ПРИ ТОКОВОМ ИМПУЛЬСНОМ

ВОЗДЕЙСТВИИ.

2.1. Выбор материала, методика испытания и измерения скорости ультразвука.

2.2. Методика металлографического исследования стали.

2.3. Методика исследования стали путем использования просвечивающей дифракционной электронной микроскопии.

2.3.1. Метод тонких фольг.

2.3.2. Метод экстрактных угольных реплик

2.4. Метод растровой электронной микроскопии.

ГЛАВА 3. ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕРЕННОЙ СТРУКТУРЫ СТАЛИ

60ГС2 ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ УСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ

3.1. Зеренная структура исходного состояния.

3.2. Зеренная структура стали, формирующаяся в зоне разрушения.

3.3. Зеренная структура стали, формирующаяся на промежуточной стадии усталостных испытаний (Nj = 50000). 3.4. Зеренная структура стали, формирующаяся на промежуточной стадии усталостных испытаний (Nj = 50000) и последующего электростимулирования.

3.5. Зеренная структура стали, формирующаяся в зоне разрушения (N 109000) электростимулированного образца.

3.6. Трещинообразование в стали при усталостных испытаниях.

Вопросы усталостной прочности конструкционных материалов и элементов машин на протяжении последних десятилетий являлись предметом самого пристального рассмотрения и в качестве объекта научных исследований, и как поставленная практикой необходимость при проведении проектных и конструкторских разработок.

Долговечность и надежность машин во многом определяются их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные нагрузки, а основной вид разрушения - усталостный.

Усталостная прочность и долговечность являются важными критериями оценки работоспособности и ресурса многочисленных деталей и конструкций. Их роль особенно возрастает для современных высоконагруженных ответственных изделий, подвергающихся воздействию циклических нагрузок не только в области много-, но и малоцикловой усталости. Хотя со времени построения первой кривой усталости прошло более 140 лет и в настоящее время кривые усталости построены для всех известных конструкционных материалов, однако все еще не удалось полностью решить проблему циклической прочности ни в области изучения физической природы этого явления, ни в области инженерного подхода к этому вопросу.

Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние много различных факторов (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других).

Для установления закономерностей накопления повреждений при усталости и физической природы явления на разных его стадиях важное значение имеет знание эволюции дислокационных субструктур.

В общем случае процесс усталости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кристаллической решетки (вакансий, междоузель-ных атомов, дислокаций, дисклинаций, двойников, границ блоков и зерен и т.д.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро- и макроскопических трещин. Значительный экспериментальный материал, проанализированный в монографиях [1-14], подчеркивает сложность поведения металлов и сплавов при усталости.

Усталости присуща стадийность процесса, характеризующаяся определенными структурно-фазовыми превращениями и эволюцией дислокационных субструктур. Помимо того, что изменения дислокационной субструктуры позволяют оценить приближение наступления критической стадии разрушения и предсказать его, важным является возможность восстановления ресурса металла, его долговечности и работоспособности за счет внешних энергетических, и в первую очередь импульсных токовых, воздействий [15].

Цель работы: установление закономерностей и механизмов эволюции структуры и фазового состава феррито-перлитной стали 60ГС2 при усталостных испытаниях и выяснение физической природы частичного восстановления ее ресурса работоспособности в условиях стимулирования импульсным электрическим током.

Для реализации данной цели в работе решался ряд задач, основными из которых являются следующие:

1. Исследование структуры и фазового состава стали на различных масштабных уровнях в исходном состоянии и его эволюции в процессе усталостных испытаний в стандартных условиях и в условиях электростимулирования, благодаря которому усталостная долговечность стали повышается;

2. Выяснение механизмов разрушения стали в результате усталостных испытаний как в стандартных условиях нагружения, так и в условиях электростимулирования;

3. Анализ факторов, ответственных за повышение усталостной долговечности стали, и выявление основных из них.

Научная новизна: впервые на различных масштабных уровнях проведены комплексные исследования эволюции структуры и фазового состава стали 60ГС2 в феррито-перлитном состоянии, подвергнутой многоцикловым усталостным испытаниям в условиях промежуточного стимулирования импульсным электрическим током высокой плотности. Установлены и подвергнуты всестороннему анализу основные факторы, определяющие усталостную долговеч ность стали 60ГС2. Выявлены механизмы повышения усталостной долговечности стали, подвергнутой электростимулированию.

Практическая значимость работы заключается в существенном увеличении ресурса усталостной работоспособности стали при обработке импульсным электрическим током; установлении физических факторов, способствующих этому; формулировке рекомендаций по упреждающему токовому воздей-^ ствию на материал.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, в проведении усталостных экспериментов как с воздействием импульсами электрического тока, так и без него, в получении данных оптических, электронно-микроскопических и др. исследований, в обработке полученных результатов.

Настоящая работа проводилась в соответствии с программой фундаментальных исследований «Повышение надежности систем: «машина-человек-среда» АН СССР на 1989-2000г.; Федеральной целевой программой «Ингегра-ция» на 1997-2002г., 2002-2006г; грантами Министерства образования РФ по фундаментальным проблемам металлургии на 1998-2004г.

Основные положения, выносимые на защиту: 1. Совокупность экспериментальных фактов о структурных и фазовых превращениях в зоне усталостного роста трещины и в зоне долома феррито-перлитной стали при усталостных испытаниях

2. Градиентный характер зоны разрушения феррито-перлитной стали при усталостных испытаниях.

3. Механизмы разрушения цементита перлитных колоний при усталостных испытаниях стали 60ГС2.

4. Совокупность экспериментальных фактов, раскрывающих механизм пластифицирующего действия электростимулирования при усталостных испытаниях стали 60ГС2.

Достоверность полученных в работе результатов обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач с использованных современных широко апробированных методов и методик исследования, применением статистических методов обработки экспериментальных результатов, последовательным и критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими исследователями.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: IV, VI Всероссийских научно-практических конференциях "Современные технологии в машиностроении". Пенза. 2001, 2003; VI International Conference "Computer-Aided Design of Advanced Materials and Technologies". Томск. 2001; Международной конференции "Разрушение и мониторинг свойств металлов". Екатеринбург. 2001; 3-й Международной конференции "Физика и промышленность-2001". Голицыно. 2001; 10 mezinarodni konference metalurgie a materialu 10th International Metallurgical and Materials Conference. Ostrava. Czech Republic. 2001; III Всероссийской научно-технической конференции "Материалы и технологии XXI века". Пенза. 2001; IX, X Международных конференциях "Взаимодействие дефектов и неупругие явления в твердых телах". Тула. 2001, 2002; Sixth-Russian International Symposium New Materials and Technologies. China. 2001; V, VI Международном семинаре "Современные проблемы прочности" им. В.А.Лихачева. Старая Русса. 2001, 2003; Всероссийской научно-технической конференции "Физические свойства металлов и сплавов". Екатеринбург. 2001; Международном семинаре "Мезоструктура". Санкт

Петербург. 2001; IV Международной конференции по физико-техническим ^ проблемам электротехнических материалов и компонентов. Клязьма. 2001;

Всероссийской конференции "Дефекты структуры и прочность кристаллов". Черноголовка. 2002; I Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата. Якутск. 2002; I Russian-French Symposium "Physics and mechanics of large plastic strains. Санкт-Петербург. 2002; Всероссийском научном семинаре и выставке инновациоиных проектов на тему "Действие электрических полей и магнитных полей на объек-f ты и материалы". Москва. 2002; International conference "Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges". Киев. 2002; V Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Воронеж. 2003; XXXYIII семинаре "Актуальные проблемы прочности". Сплавы с эффектом памяти формы и другие перспективные материалы. С-Петербург. 2001; XIII, XIV Петербургских чтениях по проблемам прочности. Санкт-Петербург. 2002, 2003; XL Международном семинаре "Акту-^ альные проблемы прочности. Структура и свойства перспективных металлов и сплавов". Великий Новгород. 2002; 2-d Russia-Chineese School-Seminar "Fundamental problems and modern technologies of material science (FP MTMS). Барнаул. 2002; семинар «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий». Обнинск. 2003; XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов». Тольятти. 2003; III Международной конференции "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений". Тамбов. 2003.

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 46 печатных ра* ботах. Список основных из них приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, списка литературы изнаименований, содержитстраниц машинописного текста, включаятаблиц и

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в исходном состоянии сталь 60ГС2 имеет феррито-перлитную структуру. Перлит в большинстве случаев является пластинчатым. Изменения структуры стали, связанные с усталостным нагружением, протекают, прежде всего, в приграничных областях зерен и сопровождаются разрушением перлитных колоний, развитием локальных рекристаллизаци-онных процессов, формированием микропор и микротрещин и, в конечном счете, образованием магистральной трещины, раскрытие которой приводит к разрушению образца.

2. Установлено, что поверхность разрушения стали 60ГС2, подвергнутой усталостным испытаниям, имеет сложное строение и состоит из зоны усталостного роста трещины, зоны долома и разделяющего их слоя ускоренного роста трещины. Разрушение материала в зоне усталостного роста трещины осуществляется в основном по вязкому механизму; в зоне долома выявляются участки хрупкого скола, количество которых увеличивается по мере удаления от зоны усталостного роста трещины.

3. Усталостное разрушение стали связано в основном с процессами, проте-' кающими вблизи границ зерен, содержащих частицы вторых фаз. Большинство из них ведет к формированию состояния, более близкого к равновесному и, соответственно, повышает время жизни материала при усталостных испытаниях. Выявлены следующие направления эволюции структурно-фазового состояния объема образца в зоне долома, инициированные усталостным разрушением стали: увеличивается скалярная плотность дислокаций, измельчаются и растворяются пластинки цементита перлитных колоний, формируются дальнодействующие поля напряжений.

4. Усталостное нагружение стали при N| = 50000 сопровождается формирова-' нием явно выраженной градиентной структуры в зоне усталостного роста трещины. Вблизи плоскости максимального нагружения деформация стали приводит к полному разрушению карбидной фазы. В зернах перлита формируется неоднородная дислокационная субструктура, связанная с растворением пластин цементита. Вдоль границ таких зерен отмечено образование прослоек материала, свободных от дислокаций.

5. Электростимулирование стали, подвергнутой промежуточному усталостному нагружению, приводит, во-первых, к повторному выделению частиц карбидной фазы и образованию глобулярного перлита; при этом процесс выделения частиц определяется структурно-фазовым состоянием зерен, заданным исходной термической обработкой, во-вторых, к увеличению скалярной плотности дислокаций и, в-третьих, к формированию дальнодействующих полей напряжений, источниками которых являются границы и стыки границ зерен. Показано, что усталостное разрушение стали, подвергнутой на промежуточном этапе электростимулированию, сопровождается эволюцией дислокационной субструктуры, заключающейся в ее упорядочении, и изменении фазового состояния материала (растворении пластин цементита перлитных колоний и повторном выделении новых частиц) зоны долома.

6. Субструктура, формирующаяся в стали в результате электростимулирования на промежуточной стадии усталостного нагружения, является весьма устойчивой к деформированию материала в условиях усталостных испытаний. Это подчеркивает весьма важную роль субструктуры в зарождении трещин при усталостных испытаниях. Установлено, что одним из факторов повышения ресурса работоспособности стали при электростимулировании является подавление формирования дислокационной ячеистой субструктуры.

7. Электростимулирование стали 60ГС2 в условиях усталостного нагружения сопровождается повышением сопротивляемости материала распространению усталостной трещины, что выражается в релаксации концентраторов напряжения, увеличении критической длины трещины, уменьшении шага усталостного роста трещины и повышении коэффициента безопасности, снижении скорости роста усталостной трещины в промежуточной зоне. Выявлено, что величина шага усталостной трещины в электростимулированном образце заметно меньше 2 раза), чем в исходном. Следовательно, электро-стимулированный материал обладает заметно более высокой сопротивляемостью распространению усталостной трещины.

1. Механика малоциклового разрушения / Махутов Н.А., Бурак М.И., Гаде-нин М.М. и др. М.: Наука. 1986. 264с.

2. Серенсен С.В., Шнейдерович P.M., Гусенков А.П. и др. Прочность при малоцикловом нагружении. М.: Наука. 1975. 285с.

3. Махутов Н.А., Воробьев А.З., Гаденин М.М. и др. Прочность конструкций при малоцикловом нагружении. М.: Наука. 1983. 272с.

4. Махутов Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. М.: Машиностроение. 1981. 272с.

5. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов. М.: Наука. 2002. 248с.

6. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургиздат, 1963.-272 с.

7. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 455 с.

8. Кеннеди А.Д. Ползучесть и усталость в металлах. М.: Металлургия, 1965. - 312с.

9. Горицкий В.М., Терентьев В.Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. М.'.Металлургия. 1980. 208с.

10. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. М.:Металлургия. 1971.264с.

11. Коценьда С. Усталостное растрескивание металлов. Под ред. С.Я. Яремы. -М.:Металлургия, 1990. 623 с.

12. Головин С.А., Пушкар А.В. Микропластичность и усталость металлов. М.: Металлургия. 1980. 239с.

13. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов пр многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка. 1981. 341с.

14. Электростимулированная малоцикловая усталость / О.В. Соснин, В.Е. Громов, Э.В. Козлов и др. М.: Недра комм. ЛТД, 2000. - 208с.

15. Словарь терминов по металловедению и термической обработке на 4-х языках. / Отв.ред. J1.A. Петрова. М.:Наука. 1989. 208с.

16. Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения. ГОСТ 23.207-78.м. М.: Издательство стандартов, 1981. -14с.

17. Доможиров Л.И. Обобщенное уравнение для оценки влияния трещин на предел выносливости материалов // Заводская лаборатория. 1995. - №10. -С.27-31.

18. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Пойда В.Г. Общность природы предела усталости и физического предела текучести // Усталость металлов и сплавов. М.:Наука. 1971. С.15-23.

19. Терентьев В.Ф., Биллы М. К вопросу о построении полно кривой усталости. 1-3 // Проблемы прочности. 1972. №6. С. 12-22; 1973. №2. С.27-31.

20. Стрижало В.А. Циклическая прочность и ползучесть металлов при малоцикловом нагружении в условиях низких и высоких температур. Киев: Наукова думка. 1978. 241с.

21. Терентьев В.Ф. Орлов Л.Г., Пойда В.Г. Особенности протекания пластической деформации ОЦК металлов в области микротекучести // Проблемы прочности. 1972. №9. С.34-37.

22. Терентьев В.Ф. Стадийность процесса усталостного разрушения металлических материалов // Металлы. 1996. - №6. - С. 14-20.

23. Терентьев В.Ф. Эволюция структуры при усталости металлов как результат самоорганизации диссипативных структур // Синергетика и усталостное разрушение металлов. М.:Наука. 1989. С.78-87.

24. Glasov М., Llanes L.M., Laird С. Self-organized dislocation structures (SODS) in fatigue metals// Phys. Stat. Sol.(a). 1995. - V.149. - P.297.

25. Wilkinson A.J., Roberts S.G., Hirsch H.B. Modeling the threshold conditions for propagation of stage I fatigue cracks // Acta mater. 1998. - V.46. - P.379-390.

26. Davidson D.L., Lankford J. Fatigue crack growth in metals and alloys: mechanisms and micromechanics // International Materials Reviews. 1992. - V.37. -№2. - P.45-76.

27. Mughrabi H., Christ H.-J. Cyclic deformation and fatigue of selected fern-tie and austenitic steels; specific aspects // ISU International. 1997. - V.37. - №12. -P.l 154-1169.

28. Mugrabi H. Dislocations in fatigue. In Dislocation and Properties of Real Materials (Conf. Proc.) Book № 323/ The Institute of Metals. London. 1985. - P.244 -262.

29. Oksogoev A.A. The surface Layer Role in Energy Dissipation // Adv.mater. and proc.: Fundamental Problems of Developing Advanced Materials and Processes of the XXI Century. AMP'99. Baikalsk. 1999. - P.90-91.

30. Трикошенко H.B. Эффект закрытия усталостных трещин в конструкционных сталях под действием коррозийной среды //Исслед. инм. coop, и перегрузок оборудов. мор. портов.- М. 1991.-С. 108-110.

31. Abdel Mageed Н.М., Pandey R.K., Chinadurai R. Effect of measurement crackclosure behaviour. //Mater Sci and Eng. 4.-1992.- 150, №1.- P. 43-50.

32. Кимкина С.И., Манаева К.Г., Гус H.B. Структурные особенностироста коротких трещин в высокопрочной стали // Физ.-хим. мех. материал.-1991.- 27.-№5.- С. 48-53.

33. Bokuvko О., Puskar A., Palsek P., Mesko J. Fatigue crack growth in constructionsteels //Proc. 10th Congr. Mater. Jest., Budapest, 7-11 Oct., 1991. Vol. 2/Sci. Soc Mech End. Budapest, 1991.-P.449-453.

34. Lu В., Zhend X. On of fatigue crack growth rate in steel //Int. J. Fract. -1992.55.-№2.-P.21-31.

35. Wu X. J., Wallace W. On low temperature fatigue crack propagation //Met. and Mater. Trans. A. 1994.- 25- №3.- P.658-659.

36. Marce G., Khotsyanovsku H.O. Testing procedurs for fatigue crack propagationand the AKCff- Concept // Проблемы прочности.- 1995.-№7.-P. 13-30.

37. Changqing Z., Yucheng I., Guangli Y. Effect of a single peak overload on physically short fatigue crack refardation in an axle-steel //Fatigue and Fract. End. Mater, and struct.- 1996.- 19, №2-3. p. 201- 206.

38. Fono M., Sugefa A. Crack closure and effect of load variation on small fatigue crack growth behaviour//Fatigue and Fract. Eng. Mater, and struct.- 1996.- 19.1. Щ №2-3.- P. 165-174

39. Miller K.J. The behaviour of short fatigue crocks and their initiation. //Mech. Behat. Mater- 5: Proc 5th 2th. Conf Beijing, 3-6 June. 1987. Vol 2 - Oxford e.a., 1988 -P. 1357-1381.

40. Ткач A.H., LUanep M.H. Влияние микроструктурных факторов на припороговый рост и закрытие усталостных трещин в конструкционных сталях // Структура, мех. свойства и разрушение реальных кристаллов Киев.-01 1988.-С. 158-165.

41. Davidlson D.L., Lankford J. Fatigue clack growth in metals and alloys. Mechanisms and micromechanics //Int. Mater. Rev. 1992 - 37, №2-P. 45-76

42. Vaidya W.V. Influence on the bulk response of a long crack to fatigue loading //Ser. Met. et Mater. 1992 - 26. №2.- P. 297-302.

43. Jiang D.M., Hong B.D., Lei T.C., Dawnham D.A., Lorimer G.M. Fatigue fracturebehavior of on underaged Al-Mg-Si alloy //Scr. Met. et Mater. 1990 - 2. №4. 1. P. 651-654.

44. Themelis G., Weertlman J. X-Y diagrams and maximum AK values possible infatigue crack propagation experiments under constant load. Scr. Met. et Mater. -1990-24. №4.-P. 29-632.

45. Nisitani H., Kawagoishi N. Relation between fatigue crack growth low and reversible plastic zone size in Fe-3%Sn alloy //6th Int. Congr. Exp. Mech, Portland, Ore. 5-10 June. 1988. Vol. 2 London; Bethel.- 1988.-P. 795-800

46. Степнов M.H., Лисин A.H. Экспериментальная проверка моделей раскрытия трещины //Завод, лаб. 1990. - 56.- №7. - С. 57-61.

47. Schabe Н. Em RiBwachstumsmodell rur Beschreibung von Rissen neit sprungartigem Wachstum //Schmierungstehnik. 1990. -21.-№6-P. 168-171.

48. Alpas A.T., Edwards L., Reid C.N. The effect of x-radiation near threshold fatigue crack growth in a metallic glass stainless steel. //End. Fract. Mech. 1990. - 36.- №1. - P. 77-92.

49. Козлов B.H. Разрушение сталей в области малых трещин при статическом ициклическом нагружении //Тракторы и с/х машины. 1990. - №6. - С. 3234.

50. Алексенко Е.Н., Гринберг Н.М. Кинетика роста усталостной трещины ваустенитной стали и никелевом сплаве при температуре 293,93 и 11 °К //Прочность матер, и констр. при низких температурах. Киев.- 1990. - С. 16-21.

51. Lindley Т., Pineau A. Short crack effects in fracture and fatigue //Rew. met (Fr).1995.-92.-№2.-P. 187-201.

52. Variable-amplitude load models for fatigue damage and crack growth Veers Paul

53. S., Wintestein Steven R., Nelson Drew V., Cornell C. Aelen. //Dev. Fatigue Load. Spectra: Sump. ASTM, Cincinnuti, Ohio, 29 Apr. 1987 Philadelphia (Pa). - 1989.-P. 172-197.

54. Thompson A.W. Shape and behavior of small fatigue cracks //Strength metalsand alloys: Proc Sth conf; Tampere, 22-26, Aug., 1988; ICSMA 8 Vol.2 Oxford etc.- 1989.-P. 781-786.

55. Bostrom L.A. Experiments on steel specimens with the intention of studying thegrowth of short fatigue cracks /Tint J Pressure Vessels and Pip. 1990. - 42.-№ 1P. 121-128.

56. Husain Z. Initiation and early stages of growth of corrosion fatigue cracks in astructural steel //Mater Sc. and Eng. A. 1989. - 119. - P. 21-24.

57. Умершкова H.A., Черненко В.Г., Бабаченко A.M. Циклическая трещиностойкость низколегированных и углеродистых конструкционных сталей, упрочненных деформацией растяжением и термической обработкой //Физ.- хим. мех. матер. 1991. - 27.- №5. - С. 84-89.

58. Злочевский А.Б., Бондарович JI.A., Арушонок Ю.Ю. Особенности определения характеристик циклической трещиностойкости металлов при нерегулярных режимах нагружения // Физ. хим. мех. матер. - 1991. - 27.- №5.1. С. 67-71.

59. Дегтярев А.Ф., Осташ О.П., КунавскийА.Б. Исследование влияния фазового состава сталей типа 05Х14Н5АМ па низкотемпературную циклическую трещиностойкость//Тр. ЦНИИТМАШ. 1992. - 228. -С.23-39.

60. Краморов М.А., Виноградов С.Н., Монаев А.В., Аринушкин И.А. Влияние степени прокаливаемости на циклическую трещиностойкость стали 36Х2Н2МФА // Прочность и разрушение стали при низких температурах.-М.- 1990.-С. 82- 86.

61. Сосновский JI.A., Камаза JI.A. Баблы Н.К. Экспериментальные исследование циклической трещиностойкости стали 20 // Проблемы прочности. -1990.-№6.-С. 34-38.

62. Krasauskas Povilas, Medekshas Henrikas. Effect of the width of the specimen onthe fatigue crack propagation rate at elevated temperature //Creep and Coupled Processes: 4th Inf Symp., Bialystak, Sept 24-26, 1992,-Bialystak.- 1992.-P.135-140.

63. Kosec L., Zgerc N., Kosec В., Gobec В., Urnaut B. Temperatura utrujenost jekel //Kov., zeit, tehnal. 1992. - 26.- №1-2. - P. 77-78

64. Luong M.P., Dang Van K. Infrared thermography of iron base materials fatigue # //Bull. Cercle. Etud metaux. 1995.- 16.-№11. - P. 101-109.

65. Fleischer Meinz., Frank Joachinill. Ermudunosverhalten des unlegier ten Vergu-tungsstahles C35 im Temperaturbereich bis 300°C //IFL- Mitt. 1990. - 29.-№3.-P. 65-70.

66. Goto Masahiro, Vunagawa Yasuhiro, Nisitni Hironobu. Statistical property in the inatiation and propagation of microcruck of a heat treated 0,45% С steel //JSME Int. J. Ser. 1.-1990.-33.- №2.- P.235- 242.

67. Wu Kuang-Hsi, Leckie Frederick. Static and cyclic loading of notched 304 stainless steel bars at 650°C //Fatigue and Fract. Eng. Mater. andFruct- 1990.-13.-№2.- P. 155-169.

68. Ruggtes M.B., Krempl E. The insheense of test temperature on the ratcheting behavior of type 304 stainless steel //Trans. ASME. J. End. Mater, and Technol.-1989.-lll.-№4. P.378-383.

69. Аринушкин И.А., Краморов M.A., Виноградов C.H., Монаев А.В. Влияние степени прокаливаемости на циклическую трещиностоикость стали 36Х2Н2МФА //Прочность и разрушение сталей при низких температурах.-М.- 1990.-С.82-86.

70. Синайский Б.Н. О температурно-частотной интерполяции и экстраполяциисопротивления малоцикловой усталости //Проблемы прочности.- 1990. -№6.- С. 16-19.

71. Cajner Franjo. Ufjecaj mikrostruckture na otpornost prema toplinskom umoru alafnih celica zo xad pri povisenim temperaturata. 7/Strojastvo. 1991. -33.-№5-6 .- C.289-296.

72. Игнатов В.А., Карзов Г.П., Тимофеев Б.Г., Чернаенко Т.А. Влияние микроструктуры на усталостную прочность конструкционных сталей, применяемых в энергостроении //Физ.-хим. мех. матер.- 1992. 28.- №2. - С. 7-13.

73. Покровская Н.Г., Беляков Л.П., Жешна И.П., Григорьева Е.Ю. Влияние структуры высокопрочной конструкционной стали на ее трещиностои-кость //Металловедение и термическая обработка металлов. 1997. -№10.-С.8-12.

74. Пачурин Г.В. Усталостное разрушение при нормальной температуре предварительно деформированных сплавов. //Металловедение и термообработка металлов. -1990. №10. - С.35-38.

75. Panzenbock М., Ebner R., Lucker U., Aigner A., Pohl H. Fatigue behaviour of austenitic Cr-Mn-N steel //Fatigue Fracture Engng. Mater. Struct- 1990.- V.13.-№6.- P. 563-578.

76. Bowman Keith J., Sethi U.K., Rusakova., Gibala R. Monotonic and cyclic deformation-induced dislocation substructures in BCC metals. //Strength metals and alloys: Proc. 8th int conf. Tampere, 22-26 Ayg. 1988: ICSMA 8 Vol.1 Oxford etc.- 1989.-P. 199-204.

77. Bangert U., Charsley P. Electron microscope studies of localized changes in dislocation configurations during fatigue //Mater. Sci and Eng. A. 1990. - 28.-№1. - P. 39-44.

78. Hamano Ryvichi. The effect of micro structure on the fatigue crack behavior of age hardened high strength steels in a corrosive environment //Trans. Nat. Res. Inst. Metals. 1990. - 32.- №2. - P. 56-57.

79. Liu Yumen. Fatigue dislocation structure and crack initiation in low carbon alloy steel//Mater. Sci. andTechnoI. 1990. - 6.-№8. - P. 131-134.

80. Zaccona M.A., Kelley J.В., Krauss G. Fatigue and strain-hardening of high carbon martensite-austenite composite microstructures //Meaf Treaf 87: Proc Int. Conf., London 11-15 May, 1987. London.-P. 93-101.

81. Pansenbock M., Locker U., Ebnerp., Aigner H., Pohl H. Fatigue behavior of aus-tenitic Cr-Mn-N steels. //Fatigue and Fract. Eng. Mater and Struct.- 1990. -13.-№6. -P. 563-578.

82. Баклушин И.Л. Характер работоспособности материала при испытании его на усталость//Изв. вузов. Черная металлургия. 1991.-№9.-С.92-93.

83. Cole G.K., Lam Y.C. Fatigue Life enhancement of specimens with stress concentrators using a thermo mechanical technique //Scr. met, et mater. - 1991. - 25.- №25. - P.2849-2853.

84. Гуль Ю.П., Дворядкин Ю.С., Перчун Г.И. Эффект разупрочнения холодно-деформированной низкоуглеродистой стали при циклической деформации в зависимости от уровня упрочнения //Металлы. 1992.- №2. - С.204-208.

85. Пушкар А.А. Новое уравнение циклической долговечности. //Проблемы прочности. -1993. №3. - С.28-34.

86. Гладковский В.А. Влияние наклепа на динамическую текстуру и сопротивление усталости углеродистых сталей //Синергетика, структура и свойства материалов, самоорганизующиеся технологии.- М.-1996: Тез. докл. 4.1.-М.-1996.-С. 155-156.

87. Rie К.-Т., Schmidt R.-M. Lifetime prediction under creepfatigue conditions //Low cycle Fatigue and Elastoplast. Behavt. Mater.: Lnd fnt. Cont. Munich, 711 Jept 1987 London; New-Jork.- 1987.- P.223-228.

88. Bathios C. Lafatigue des materiaux composites a hautes performances //Mater, et

89. Techn. -1990. -78.- №5. P. 11 -17.

90. Asami Katsutoshi, Emura Micleke. Fatigue strength characteristics of high-strength steel //JSME Int. J., Ser'l. 1990. -33.- №3. - P.367-374.

91. Fleischer Thomas. Einflusse auf das Ergebnis den lebensdauerberechnung under

92. Verwendung 6'rtlicher Beanspru-chunden //HI Mitt. 1990. -29.- №3. - P.82-86.

93. Ling Chao, Zheng Xiulin. Aprediction of fatigue crack initation //Acta effect etastronaut. Sinb. 1990.-11.-№6. - P.311-312.

94. Козлов В.И. Разрушение сталей в области малых трещин при статическом ициклическом нагружении //Тракторы и с/х машины. 1990.- №6. - С. 32-34.

95. Буланов В.В., Потапов А.И., Суслова А.П. Прогнозирование опасного повреждения в образцах и тонкостенных элементах конструкций при циклическом нагружении //Дефектоскопия. -1990.-№Ю.-С. 3-6.

96. Xing Zhigiang, Song Yojiu, Ju Mingjiung. Corrosion fatigue fracture-mode maps of low alloy steels // Fatigue and Fract. Eng. Mater and Fract 1992.- V. 15.-№1. - P.23-32.

97. Расчет и экспериментальное исследование усталости материала при плоском напряженном состоянии с учетом концентрации напряжений. JI.A. Павлов, А.И. Боровков, Б.Е. Мельников, Н.А. Мочалов // Проблемы прочности. 1992.-№1.-С. 3-7.

98. Winholts R.A., Cohen J.B. Changes in the macrostresses and microstresses in steel with fatigue//Mater. Sci. and Eng. A. 1992. -154.-№2.-p. 155-163.

99. Олейник Н.В., Коноплев А.В. Ускоренные методы определения характеристик сопротивления усталости конструкций //Мех.усталость мет. Тр. //Междунар. коллокв. Киев- 13-17 мая, 1991.-Киев.- 1992.-С. 158-163.

100. Мамед-Заде О.А. Влияние асимметрии цикла нагружения на усталостную прочность конструкционных сталей //Изв. вузов. Нефть и газ. 1992. - №5-6.-С. 77-81.

101. Menaff G., Pefit J., Bouchet B. Environmental influence on the near- threshold fatigue crack propagation behaviour of a high strength steel //Int J. Fatigue. -1992.-14.-№4.-P.211-218.

102. Zamric S.Y. An interpretation of axial creep-fatigue damage interaction in type 316 stainless steel. //Trans. ASME J. Pressure Vessel Technol.- 1990. 112.-№1. - P.4-19

103. Солодесян Г.А., Рапауз М.Я., Березовский M.A. Влияние поверхностного упрочнения на сопротивление усталости сталей //Изв. АН СССР. Мет. -1990.-№4.-С. 153-157.

104. Sudarshan T.S., Srivatsan V.S., Harvey D.P. Fatigue processes in metals role of agueous environments //Eng. Fract. Mech. - 1990. - 36.-№6.-P. 827-852.

105. Ханнаиов Ш.Х. Новые механизмы разрушения при циклических нагрузках. //Проблемы прочности. 1990. - №9. - С. 75-77.

106. Xia Y.B., Wang Z.G. Low cycle fatigue behavior of a new type of stainless steel //Mater. Sci. and Eng. A. 1992. - 151.-№1.-P. 29-35.

107. Henaff G., Pefit T. Bauchet B. Environmental influence on the near-threshold fatigue crack propagation behavior of a high-strength steel //Int. J.Fatigue. -1992.- 14.-№4. -P. 211-218.

108. Stanista W., Mrozinski. Wybrane zagadnienia niskocyklowego zmeczenia stali konstraukcyjnych //Mechanika. 1994. - 13.- №3. - P. 402-411,290.

109. Alven D.A., Stoleff W.S. Fatigue crack growth of Fe3Al, Cr alloys //Scr. Mater Scr. met. et mater. J.. 1996. - 34.-№12. - P. 1937-1942.

110. Winter Werner. Low cycle fatigue modeleed by elastic-plastic forces with kin1. Ф ndematical hardening //Low cycle fatigue and xelasto plast Behav. Mater.: 2 Int. Conf, Munich, 7-11 Sept., 1987 - London, New-York.- 1987. -P. 205-210.

111. Поля деформации при малоцикловом нагружении. С.В. Серенсен, P.M. Шнейдерович, Н.А. Махутов и др. М.: Наука, 1979.-277с.

112. Гусенков А.П. Прочность при Изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении.- М.:Наука, 1981.- 295с.

113. Уравнения состояния при малоцикловом нагружении. А.П. Махутов, М.М. ф Годенин, Д.А. Гохфельз и др. М.:Наука, 1981.- 245с.

114. Nystrom М., Lindstedt U., Karlsson В., Nilsson J.-O. The influence of nitrogen and grain size on the cyclic deformation behaviour of austenitic stainless steel //Fatigue' 96: Proc. of the Sixth Intern, fatigue congr. В., 1996. Vol. 1. P. 233238.

115. Nakajima К., Terao K., Miyata T. Effect of microstructure on short fatigue crack growth of a + p titanium alloys // ISIJ Intern. 1999. Vol. 39, N 1. P. 69-74.

116. Beevers CJ.M. Micromechanisms of fatigue crack growth at low stress intensities//Metal Sci. 1980. N8/9. P. 418-423.

117. Matsuoka H., Hirose Y., Kishi Y., Higashi K. Effect of grain size on fatigue crack growth Resistance in Al-Zn-Mg-Cu system alloys //Trans. Japi Soc. Mech. Eng. A. 1997. Vol. 63, N615. P. 2303-2311.

118. Tokaji K., Ohya K., Kariya H. Effect of grain size and aging conditions on crack propagation behaviour in beta Ti-22V-4A1 alloy // J. Iron and Stdel Inst. Jap. 2000. Vol. 86, N 11. P. 769-776.m

119. Carlson M.F., Ritchie R.O. On the effect of prior austenite grain size on near-threshold fatigue crack growth//Scr. met. 1977. Vol. 11. P. 1113-1118.

120. Kobayashi N., По Т., Yao Q., Fatahalla N. Fatigue properties and microstructure of Al-Si-Cu system casting alloys //Mater. Sci. and Technol. 1999. Vo. 15, N 9. P. 1037-1043.

121. Wu X., Bowen P. Micromechanisms of fatigue crack propagation in Ti3Al based <m alloys // Ibid. 1994. Vol. 15, N3. P. 206-216.

122. Wang Z.G., AIS.H. Fatigue of martensite-ferrite high strength low-alloy dual phase steels // ISIJ Intern. 1999. Vol. 39, N 8. P. 747-759.

123. Botstein O., Slipigler B. Fatigue crack growth mechanisms: in Al-SiC paniculate metal matrix composites // Mater. Sci. and Eng. A. 1990. Vol. 128, N 1. P. 1522.

124. Костина M.B., Банных О.А., Блинов B.M. Особенности сталей, легированных азотом // Металловедение и терм, обраб. металлов. 2000. № 12. С. 3-6.

125. Lee D.H., ParkJ.H., Nam S.W. Enhancement of mechanical properties of Al-Mg-Si alloys by means of manganese dispersoids // Mater. Sci. and Technol. 1999. Vol. 15, N4. P. 450-455.

126. Швечков Е.И., Захаров В.В. Некоторые особенности развития усталостных трещин в листах из сплава 1424Т1 // Технология легких сплавов. 2000. № 3. С. 9-112.

127. Hirukawa Н., Matsuoka S., Takeuclii Е. et al. High resistance of fatigue crack growth for austenitic stainless steels containing nitrogen //Trans. Jap. Soc. Mech. Engl B. 1999. Vol. 65, N634. P. 157-162.

128. Бунин И.Ж., Оксогоев А.А., Танитовский И.Ю. Мультифрактальный анализ границ зерен в приповерхностных слоях сплава АВТ-1 // Физика прочности и пластичности материалов. Самара. - 1995. - С.328-330.

129. Patlan V., Vinogradov A., Higashi K., Kitagawa K. Overview of fatigue properties of fine grain 5056 Al-Mg alloy processed by equal-channel angular pressing //Mater. Sci.and Eng. A. 2001. Vol. 300. P. 171-182.

130. Vinogradov A., Hashimoto S. Multiscale phenomena in fatigue of ultra-fine grain materials an overview// Mater. Trans. 2001, Vol. 42, N 1. P. 74-84.

131. Yamasaki Т., Miyamoto H., Mimaki T. et al. Corrosion fatigue of ultra-fine * grain copper fabricated by severe plastic deformation // Ibid. P. 361-370.

132. Vinogradov A., Patlan V., Suzuki Y. et al. Structure and properties of ultra-fine grain Cu-Cr-Zn alloy produced by equal-channel angular pressing // Acta mater. 2002. Vol.50. P. 1639-1651.

133. Vinogradov A., Patlan V., Hashimoto S. et al. Acoustic emission during cyclic deformation of ultrafine-grain copper processed by severe plastic deformation // Philos. Mag. A. 2002. Vol. 82, N2. P. 317-335.

134. Mughrabi H. On the grain-size dependence of metal fatigue: Outlook on the fatigue of ultrafine-grained metals // Investigations and applications of severe plastic deformation. Dordrecht etc.: Kluwer, 2000. P. 241-253. (NATO Science Series).

135. Nakajima K., Kamiishi S., Yokoe M. et al. The influence of microstructural morphology and prestrain on fatigue crack propagation of dual-phase steels in the near-threshold region // ISIJ Intern. 1999. Vol. 39. N 5. P. 486-492.

136. Оксогоев А.А. Ренорм-групповой анализ теплопереноса на фрактальных структурах // Синергетика, структура и свойства материалов, самоорганизующиеся технологии. М.: ИМЕТ им. Байкова РАН, 1996. - ч.1. - С. 233235.

137. Оксогоев А.А., Иванова B.C. Физические предпосылки к развитию технологий получения материалов с заданными свойствами // Перспективные материалы. -1999. №5. - С. 5-16.

138. Ф 156. Терентьев В.Ф., Оксогоев А.А. Циклическая прочность металлическихматериалов. Н.: Изд-во НГТУ, 2001. - 80с.

139. Сопротивление материалов деформированию и разрушению. В Зт. / В.Т. Трощенко, А.Я. Красовский, В.В. Покровский и др.; под ред. В.Т. Трощенко. Киев.: Наукова думка, 1994. - т. 1. - 702с.

140. Sommer С., Mughrabi Н., Lochner D. Influence of temperature and carbon content on the cyclic deformation and fatigue behavior of a-iron. Part I. Cyclic de* formation and stress-behaviour. // Acta mater. Vol. 46, № 5, 1998, pp. 15271536.

141. Mughrabi H. Assessment of fatigue damage on the basis of nonlinear compliance effects. // Lemaitre Handbook of Materials Behavior Models. 2001 by Academic Press, pp.622-632

142. Mughrabi H. Fatigue mechanics: application and challenges. Invited Papers presented at the 13th European Conference on Fracture (ECF 13), 2000, pp. 13-28

143. Mughrabi H. y/y' rafting and effect on the creep and fatigue behaviour of monocrystalline superalloys. // The Johannes Weertman Symposium Edited R.J. Arsenault, D.Cole, T.Gross et al. The Minerals, Metals and Materials Society, 1996. pp. 267-278.

144. Mughrabi H. Cyclic deformation and fatigue of selected and austenitic steels: specific aspects. // ISIJ International, vol. 37 (1997), №12, pp. 1154-1169.

145. Mughrabi H. On the life-controlling microstructural fatigue mechanisms in ductile metals and alloys in the gigacycle regime // Fatigue Fract Engng Mater Struct № 22, 1999, pp. 633-641.

146. Hartmann O., Biermann H. and Mughrabi H. Cyclic stress-strain and fatigue behaviour of particulate-reinforced al-matrix composites // Low Cycle Fatigue and Elasto-Plastic Behaviour of Materials, 1998, pp.431 -436.

147. Конева H.A., Сосннн О.В., Теплякова JI.A. и др. Эволюция дислокационных субструктур при усталости. Новокузнецк. СибГИУ. 2001. 105 с.

148. Конева Н.А., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации. // Изв. ВУЗов. Физика. 1990. - № 2. - с.89-108

149. Chevalier J.L., Gibbons D.F., Leonard J. High-frequency fatigue in aluminium. // J. Appl. Phys. 1972. - v. 43, N 1. - p. 73-77.

150. Charsley P., Bangert U., Appleby L.J. The effect of temperature and amplitude on dislocation strucrures in cyclically deformed pure aluminium. // Mat Sci and Eng.- 1989.-A 113.-p. 231-236.

151. Winter A.T. Etching studies of dislocation microstructures in crystals of copper fatigued at low constant plastic strain amplitude. // Phil. Mag. 1973. - v. 28, N 1.-p. 57-64.

152. Antonopoulos J.G., Winter A.T. Weak-beam study of dislocations structures in fatigued copper. // Phil. Mag. 1976. - v. 33, N 1. - p. 87-95.

153. Костецкий Б.И., Шевеля В.В. Прямое электронно-микроскопическое изучение дислокационной структуры при усталости. // В сб.: Прочность металлов при циклических нагрузках. Материалы IV совещания по усталости металлов.М.: Наука. 1967. - с. 27-35.

154. Меске К., Blochwitz G., Kremling U. The development of the dislocation structures during the fatigue process of F.C.C. single crystals. // Cryst. Res. and Technol.- 1982.-v. 17, N 12.-p. 1557-1570.

155. Баранов Ю.В., Троицкий O.A. Аврамов Ю.С., Шляпин А.Д. Физические основы электроимпульсной и электропластической обработки и новые материалы. М.: МГИУ. 2001. 844с.

156. Громов В.Е., Целлермаер В.Я., Базайкин В.И. Электростимулировапное волочение: структура и анализ. М.: Недра. 1996. 160с.

157. Громов В.Е., Зуев Л.Б., Козлов Э.В., Целлермаер В.Я. Электростимулиро-ванная пластичность металлов и сплавов. М.: Недра. 1996. 293с.

158. Зуев Л.Б., Чиракадзе Д.З., Соснин О.В. и др. О возможности залечивания усталостных повреждений. //Металлофизика и новейшие технологии. 1997. Т.19. №8. С.80-82.

159. Зуев Л.Б., Соснин О.В., Чиракадзе Д.З. и др. Акустический контроль долговечности стальных образцов и восстановление их ресурса.//Ж-л при-кладн. механ. и техн. физ. 1998. №3. С.36-41.

160. Громов В.Е., Чиракадзе Д.З., Семакин Е.В. и др. Электростимулировапное восстановление ресурса выносливости сварных соединений //Известия РАН. Серия физическая. 1997. №5. С.1019-1023.

161. Иванов Ю.Ф., Лычагин Д.В., Громов В.Е.и др. Мезоскопическая субструктура и электроимпульсивное подавление усталостного разрушения // Физическая мезомеханика.- 2000.-т.З.-№ 1.- С. 103 108.

162. Коваленко В.В., Соснин О.В., Иванов Ю.Ф.и др. Роль электростимулирования в эволюции дефектной структуры и фазового состава стали 08Х18Н10Т при малоцикловых усталостных испытаниях// Физика и химия обработки материалов.-2000.-№6.-С.74-80.

163. Коваленко В.В., Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В.и др. Модификация структуры и фазового состава стали Х18Н10Т импульсным током/ // Известия ВУЗов. Черная металлургия,- 2000.-№ 10.-С.41-45.

164. Коновалов С.В., Лейкина О.С., Семухин Б.С. и др. Восстановление ресурса стальных изделий при многоцикловой усталости воздействием токовыми импульсами /// Перспективные материалы. -2002. -№3. С.45-48.

165. Попова Н.А., Соснин О.В., Игнатенко Л.Н. и др. Электронно-микроскопический дифракционный анализ зоны разрушения стали 45Г17ЮЗ, подвергнутой многоцикловым усталостным испытаниям // Известия вузов. Физика. -2002. -№3. -С. 100-108.

166. Соснин О.В., Коновалов С.В., Иванов Ю.Ф. и др. Эволюция основных параметров зеренной структуры стали 45Г17ЮЗ при многоцикловых усталостных испытаниях // Известия вузов. Черная металлургия. -2002. -№6. -С.39-43.

167. Коновалов С.В., Соснин О.В., Лейкина О.С., Громов В.Е. Повышение надежности изделий из среднеуглеродистых сталей импульсным токовым воздействием // Ремонт, восстановление, модернизация. -2002. -№3. -С. 1922.

168. Муравьев В.В., Зуев Л. Б., Комаров К.Л. Скорость звука и структура сталей и сплавов. Новосибирск.: Наука, 1996. - 283с.

169. Гц 190. Технология термической обработки стали. Лейпциг, 1976. Пер. с нем. М.:

170. Металлургия, 1981.-60 8 с.э

171. Schumann Н. Metallographie. Leipzig: VEB, 1964. -621 s.

172. Лямбер H., Греди Т., Хабракен Л., Дадьян М., Гранжон А. Металлография сплавов железа. М.: Металлургия, 1985. -248 с.

173. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970.-376с.

174. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М.: Металлургия, 1977.280 с.

175. Глаголев А.А. Геометрические методы количественного анализа агрегатов под микроскопом. Львов: Госгеолиздат, 1941. - 264с.

176. Гольдштейн М.И., Фарбер В.М. Дисперсионное упрочнение стали. М.: Металлургия, 1979.-208 с.

177. Ростокер В., Дворак Д. Микроскопический метод в металловедении. М.: Металлургия, 1967. -206 с.

178. Эндрюс К., Дайсон Д., Киоун С. Электронограммы и их интерпретация. -М.: Мир, 1971.-256 с.

179. Хирш П., Хови А., Николсон Р. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов.-М.: Мир, 1968.-574с.

180. Конева Н.А., Лычагин Д.В., Теплякова Л.А., Козлов Э.В. Развороты кристаллической решетки и стадии пластической деформации // Экспериментальное исследование и теоретическое описание дисклинаций. — Л.: ФТИ, 1984. — С.161-164.

181. Конева Н.А., Лычагин Д.В., Жуковский С.П. и др. Эволюция дислокационной структуры и стадии пластического течения -поликристаллического железо-никелевого сплава // ФММ. 1985. - Т.60, N1. - С. 171 -179.

182. Конева Н.А., Козлов Э.В. Природа субструктурного упрочнения // Изв. вузов. Физика. 1982. - N8. - С.З-14.

183. Kozlov E.V., Popova N.A., Ivanov Yu.F. et all. Structure and Sources of long-range Stress Fields in Ultrafine Grained Copper // Ann. Chim. Fr. - 1996. -N21. - P.427-442.

184. Конева H.A., Козлов Э.В., Попова H.A. и др. Структура и источники даль-нодействующих полей напряжений ультрамелкозернистой меди // Структура, фазовые превращения и свойства нанокристаллических сплавов. -Екатеринбург: Уро РАН, 1997. С.125-140.

185. Конева Н.А., Лычагин Д.В., Теплякова Л.А. и др. Полосовая субструктура в ГЦК — однофазных сплавах // Дисклинации и ротационная деформация твердых тел.-Л.: ФТИ, 1988. С.103-113.

186. Теплякова Л.А., Игнатенко Л.Н., Касаткина Н.Ф. и др. Закономерности пластической деформации стали со структурой отпущенного мартенсита // Пластическая деформация сплавов. Структурно-неоднородные материалы. -Томск: ТГУ, 1987. -С.26-51.

187. Практические методы в электронной микроскопии/ Под ред. Одри М. Гло-эра: Пер. с англ. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1980. -375 с.

188. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1978.-568 с.

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

190. Рекристаллизация металлических материалов/ Под ред. Ф.Хесснера. — М.: Металлургия, 1982. -352 с.

191. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел/ Пер.с англ. М.: Металлургия, 1971. -264 с.

192. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: металлургия, 1984.-280 с.

193. Гудков А.А. Трещиностойкость стали. -М.: Металлургия, 1989. -376 с.

194. Мартин Дж., Доэрти Р. Стабильность микроструктуры металлических систем/ Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1978. -280 с.

195. Коцаньда С. Усталостное растрескивание металлов. М.: Металлургия, 1990.-622 с.

196. Фрактография и атлас фрактограмм/ Под ред. Дж. Феллоуза. М.: Металлургия, 1982. -489 с.

197. Иванова B.C., Шанявский А.А. Количественная фрактография. Усталостное разрушение. Челябинск: металлургия, Челябинское отделение, 1988. -400 с.

198. Коррозия. Справ, изд./ Под ред. Л.Л. Шрайера. М.: Металлургия, 1981. -632 с.

199. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения. М.: Металлургия, 1976.-560 с.

200. Физические величины: Справочник/ А.П.Бабичев, Н.А.Бабушкина, А.М.Братковский и др. Под ред. И.С.Григорьева и Е.З.Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991.-1232 с.

201. Громов В.Е., Козлов Э.В., Базайкин В.И. и др. Физика и механика волочения и объемной штамповки. М.: Недра, 1997. -293 с.

202. Гриднев В.И., Гаврилюк В.Г., Мешков Ю.Я. Прочность и пластичность хо-лоднодеформированной стали. Киев: Наукова думка, 1974. -232 с.

203. Гриднев В.И., Мешков Ю.Я., Ошкадеров С.П., Черненко Н.Ф. Технологические основы электротермической обработки стали. Киев: Наукова думка, 1977.-206 с.

204. Тушинский Л.И., Батаев А.А., Тихомирова Л.Б. Структура перлита и конструктивная прочность стали. Новосибирск: ВО Наука, 1993. -280 с.

205. Энгеле Л., Клингеле Г. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: Справочное изд. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1986. -232 с.

206. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М.: металлургия, 1976. -456 с.

207. Козлов Э.В., Теплякова Л.А., Тришкина Л.И. и др. Субструктура и закономерности развития микротрещин// Прочность и разрушение гетерогенных материалов. Ленинград: ФТИ, 1990.-С.3-23.

208. Конева Н.А., Тришкина Л.И., Козлов Э.В. Эволюция структуры и зарождение разрушения // Современные вопросы физики и механики материалов. Ред. З.П. Каменцева. С.-Петербург: СпбГУ, 1997. -С.322-332.

209. Электростимулированная малоцикловая усталость/ Под ред. О.В.Соснина, В.Е.Громова, Э.В.Козлова. М.: «Недра ком. ЛТД», 2000. -208 с.

210. Конева Н.А., Теплякова Л.А. Целлермаер В.В. и др. Дислокационные субструктуры и их трансформация при усталостном нагружении (обзор)// Известия ВУЗов. Физика. -2002. -№3. -С.87-99.

211. Носкова Н.И. Дефекты и деформация монокристаллов. Екатеринбург: Изд. НИСО УрО РАН, 1995.- 183 с.

212. Matsuda A. Work-hardening and dislocation sub-structure in iron single crystals // Trans. Jap. Inst. Metals. 1978.- V. 19.- №9.- P.466-472.

213. Павлов B.A. Физические основы холодной деформации ОЦК металлов. — М.: Наука, 1978.- 208 с.

214. Бабич В.К., Гуль Ю.П., Долженков И.Е. Деформационное старение стали. М.: Металлургия, 1972. -320 с.

215. Петров Ю.Н. Дефекты и бездиффузионное превращение в стали. — Киев: Наукова Думка, 1978. -262 с.

216. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г. Распад цементита при пластической деформации стали// Металлофизика. -1982. -Т.4, №3. -74-87.

217. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов. М.: Наука, 2002. -248 с.

218. Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть II. Деформация. М.: МИСИС, 1997.-527 с.

219. Pearson W.B. A Handbook of Lattice spacings and structures of Metals and Alloys. V. 2 Pergamon Press, 1984. -1446 p.

220. Счастливцев B.M., Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л. Структура термически обработанной стали. М.: Металлургия, 1994. -288 с.

221. Яковлева И.Л., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.Н., Мирзаев Д.А. Структурные превращения в перлите при нагреве. IV. Сдвиговой механизм растворения цементита при быстром нагреве стали с перлитной структурой// ФММ.- 1995.- Т.79, вып.6.- С.143-149.

222. Счастливцев В.М., Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л. Структурный и кинетический аспекты отжига тонкопластинчатого перлита// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1996.- №5.- С.50-59.

223. Маратканова А.Н., Рац Ю.В., Сурнин Д.В. и др. Влияние термической обработки на локальную атомную структуру цементита РезС в стали// ФММ.-2000.- Т.89, №6.- С.76-81.

224. Конева Н.А., Козлов Э.В. Физика субструктурного упрочнения// Вестник ТГАСУ. -1999. -№ 1. -С.21-35.

225. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В. Электронно-микроскопический анализ мартен-ситной фазы стали 38ХНЗМФА// Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1991.-№8.- С.38-41.

226. Иванов Ю.Ф., Целлермаер В.В., Игнатенко JI.H. и др. Электронно-дифракционный анализ дефектной субструктуры и полей напряжений в области межфазной границы а-матрица цементит// Материаловедение. -2001.- №1.- С.40-44.

227. Козлов Э.В., Попова Н.А., Теплякова JI.A. и др. Эволюция дефектной структуры и перераспределение углерода при пластической деформации стали// Физические проблемы прочности и пластичности. Самара, 1990. -С. 57-70.

228. Гаврилюк В.Г. Распределение углерода в стали. Киев: Наукова думка, 1987.- 208 с.

229. Козлов Э.В., Старенченко В.А., Конева Н.А. Эволюция дислокационных субструктур и термодинамика пластической деформации металлических материалов//Металлы. 1993. -№5.-С. 152-161.

230. Директор ВНИИИгидроуголь д.т.н., профессор А.А. Атрушкевич2004г.1. V5"1. СОГЛАСОВАНО»

231. Проректор научной работе Мрачв иЫ д.т.п., IIрДфессор ;--С.М.1. Щ^'- .----г1. АКТиспользования результатов диссертацнонпоП работы Целлермаера Владимира Владимировича

232. Структурно-фазовые превращения в фсррито-псрлмтпой стали при усталости с импульсным токовым воздействием»1. Новокузнецк 2004

233. При эксплуатации в режимах усталостного нагружения в композиции (в зависимости от типа породы 2 недели смена) происходят структурные изменения, приводящие к снижению прочностных характеристик, что может явиться причиной их выхода из строя.

234. Суммарные экономический эффект от использования способа импульсной токовой обработки сварных соединений составляет на один комбайн 100 тыс. рублей в ценах 2003г.

235. Доцент кафедры физики СибГИУ, к.т.н.

236. Начальник отдела координации НИР, к.т.н.