Закономерности эволюции структуры и фазового состава закаленной углеродистой стали при электростимулированной усталости тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
Сучкова, Елена Юрьевна
АВТОР
|
||||
кандидата технических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Новокузнецк
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
2004
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
На правах рукописи
Сучкова Елена Юрьевна
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭВОЛЮЦИИ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА ЗАКАЛЕННОЙ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ПРИ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРОВАННОЙУСТАЛОСТИ
специальность 01.04.07 - «Физика конденсированного состояния»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Новокузнецк - 2004
Работа выполнена в Государственных образовательных учреждения 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 Данилов В.И.
кандидат технических наук Пискаленко В.В.
Ведущее предприятие: ОАО «Западно-Сибирский металлурги-
ческий комбинат», г.Новокузнецк
Защита состоится в «01» июля 2004 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета К 212.252.01 в ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» 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 ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет».
Автореферат разослан «11 » мая 2004 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент
Jfyr-T
Куценко А.И.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Подавляющее большинство деталей и выполненных из них конструкций и сооружений работает в условиях усталостного нагруже-ния, т.е. при переменных механических (механическая усталость) или температурных (термическая усталость) нагрузках. Специфика поведения материала при данном способе воздействия заключается в том, что в нестационарных условиях в металле, в том числе и стали, легче возникают повреждения и разрушение происходит при действии нагрузок, значительно меньших по сравнению со стационарными условиями. Неожиданное, в большинстве случаев, наступление заключительной стадии усталостного разрушения (хрупкий долом) может приводить (и часто приводит) к катастрофическим последствиям. Несмотря на это, явление усталости материалов нередко недооценивают, не принимая во внимание при расчетах деталей и узлов конструкций различного назначения. Отчасти это связано со сложностью оценки циклической прочности и долговечности материалов, т.к. на усталостное разрушение весьма часто оказывает влияние комплекс факторов (фазовый состав и дефектная субструктура материала, состояние поверхностного слоя, среда и температура испытания, частота, периодичность и амплитуда действующей нагрузки и т.д.). Применение современных структурных методов исследования (электронной дифракционной микроскопии тонких фольг и реплик, растровой электронной микроскопии изломов) позволило сделать определенные шаги в понимании природы усталостного разрушения металлов и сплавов, однако многоплановость, многофакторность данного явления не позволяет к настоящему времени говорить о построении некоей общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Более правильным, по-видимому, следует считать, что в настоящее время наука об усталости конструкционных материалов находится на стадии интенсивного накопления фактического материала, его осмысления и обобщения. Все вышесказанное определяет актуальность данной работы.
Настоящая работа проводилась в соответствии с программой фундаментальных исследований «Повышение надежности систем: «машина-человек-среда» АН СССР на 1989-2000г.; Федеральной целевой программой «Интегра-
ция» на 1997-2002г., 2002-2006г; грантами Министерства образования РФ по фундаментальным проблемам металлургии на 1998-2004г.
Целью работы является установление физической природы структурных и фазовых превращений в предварительно закаленной стали 60ГС2 и частичного восстановления ресурса ее работоспособности в условиях стимуляции импульсным электрическим током при многоцикловой усталости. Реализация данной цели потребовала решения следующих задач:
1) качественные и количественные исследования структурно-фазового состава стали в исходном состоянии и его эволюции в процессе многоцикловых усталостных испытаний в стандартных условиях и в условиях электростимулирования;
2) исследование закономерностей формирования структурно-фазового градиента стали как в поперечном, так и продольном сечениях усталостно нагруженного материала;
3) анализ факторов, определяющих усталостную долговечность стали при традиционной и электростимулированной усталости и выявление основных из них.
Научная новизна: впервые на мезо- и микроуровнях проведены сравнительные количественные и качественные исследования закаленной стали 60ГС2 в исходном состоянии и состояниях, реализованных в условиях традиционных усталостных испытаний и испытаний с промежуточным электростимулированием нагруженных образцов. Выявлены и подвергнуты анализу основные факторы, определяющие усталостную долговечность стали в условиях многоцикловых испытаний. Вскрыты механизмы, ответственные за повышение усталостной долговечности стали, реализующиеся в условиях воздействия импульсным электрическим током.
Достоверность экспериментальных результатов и обоснованность выводов обеспечиваются корректностью постановки задач исследования, комплексным подходом к их решению с использованием современных методов и методик, широким применением статистических методов обработки результатов,
анализом литературных данных и критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими авторами.
Научная и практическая значимость работы заключается прежде всего в значительном увеличении усталостной долговечности стали 60ГС2, обусловленном воздействием импульсным электрическим током на промежуточной стадии нагружения. Выявлен комплексный характер изменения структурно-фазового состояния стали при традиционной схеме нагружения и в условиях
электростимулирования. Установлены основные физические факторы, вскрывающие роль электростимулирования в улучшении свойств закаленной стали при многоцикловых усталостных испытаниях.
Положения, выносимые на защиту:
1.Совокупность экспериментальных фактов о структурных и фазовых превращениях в зоне усталостного роста трещины и в зоне долома предварительно закаленной стали при усталостных испытаниях.
2.Структурный и фазовый градиенты, вызванные усталостными испытаниями стали.
3.Факторы, раскрывающие механизмы пластифицирующего действия электростимулирования при усталостных испытаниях предварительно закаленной стали 60ГС2.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: V Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Воронеж. 2003; семинаре «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий». Обнинск. 2003; III Международной конференции "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений". Тамбов. 2003. XV Международная конференция «Физика прочности и пластичности материалов». Тольятти. 2003; VI Международном семинаре "Современные проблемы прочности" им. В.А.Лихачева. Старая Русса. 2003; XIV Петербургских чтениях по проблемам прочности. С-Петербург. 2003; VI Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении". Пенза, 2003; Международной конференции «Действие электромагнитных полей и тока на пластичность и прочность материалов». Мо-
5
сква. 2003; II Всероссийской конференции молодых ученых "Материаловедение, технологии и экология в III тысячелетии". 2003. Томск; V Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение». Алушта. 2003; VII Международной школе-семинаре «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах». Барнаул. 2003; XLII семинаре «Актуальные проблемы прочности». Калуга. 2004.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 28 работ, список основных из них приведен в конце автореферата.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 141 наименований; содержит 128 страниц машинописного текста, включая 3 таблицы и 60 рисунков.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении представлена характеристика области исследования, обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформирована цель работы и задач исследования, кратко изложено содержание работы и перечислены положения, выносимые на защиту.
В первой главе «Фазовый состав, морфология и дефектная субструктура закаленных и отпущенных углеродистых сталей», носящей обзорный характер, содержится анализ литературных данных о структурных и фазовых превращениях, протекающих в углеродистых нелегированных и малолегированных сталях промышленного назначения, подвергнутых закалке. Анализируется влияние химического состава стали, температуры и времени аустенитизации, скорости охлаждения на морфологию и дефектную субструктуру мартенсита, процесс самоотпуска стали. Учитывая общепризнанные факты о сильном разогреве материала при усталостных нагружениях, детально рассмотрены процессы, протекающие при термическом отпуске закаленной стали и связанные с образованием и взаимным превращением частиц карбидной фазы, изменением их морфологии и расположения в структуре материала, эволюцией дефектной субструктуры кристаллов мартенсита.
Вторая глава «Материал, методы усталостного испытания и методики исследования» посвящена обоснованию выбора материала исследования (сталь 60ГС2), методов и методик проведения усталостных испытаний и анализа дефектной субструктуры и фазового состава. Усталостные испытания проводились на специальной установке по схеме циклического несимметричного консольного изгиба с частотой 20Гц и нагружением 20МПа. Образцы для усталостных испытаний имели форму параллелепипеда с параметрами 8x15x145 мм. Имитация трещины осуществлялась надрезом в виде полуокружности радиуса 10 мм. Температура испытаний была комнатной (~300 К). Поведение материала при испытаниях контролировали, используя ультразвуковую диагностику. Зависимость скорости распространения ультразвука от числа циклов нагружения определяли на приборе ИСП-12 методом автоциркуляции. Измерения скорости производились при остановке нагружающего устройства на разгруженном образце. Электростимуляция в течение 15с импульсным током с частотой 70Гц осуществлялась при М|=1Л05 циклах. Для проведения структурных исследований применяли металлографический микроскоп МИМ-10, растровый электронный микроскоп Tesla BS-301 и просвечивающий дифракционный электронный микроскоп ЭМ-125. Для изучения градиентного характера формирующейся при < усталостном нагружении структуры, исследования стали проводили в двух плоскостях - параллельной и перпендикулярной продольной оси образца, расположенных в зоне усталостного роста трещины и в зоне долома. При этом анализировали тонкие фольги, приготовленные из пластинок, вырезанных из нагруженных заготовок на различных расстояниях от зоны разрушения (максимального нагружения). Для идентификации фаз, присутствующих в стали, применяли микродифракционный анализ, основанный на темнопольной методике и последующем индицировании микроэлектронограмм.
В главе 3 «Эволюция структуры и фазового состава стали 60ГС2 в условиях усталостного нагружения» анализируются результаты, полученные при исследовании дефектной субструктуры и фазового состава стали, подвергнутой усталостному нагружению по непрерывному режиму (рис.1). Параллельно
рассматриваются две последовательности результатов, полученных при исследовании структуры и фазового состава стали в зоне усталостного роста трещины и в зоне долома.
Рис.1. Последовательность усталостного нагружения образцов.
Схема. Э.С. - электростимулирующее воздействие
Структурно-фазовое состояние стали перед усталостными испытаниями было сформировано в результате закалки и последующего низкотемпературного отпуска. Установлено, что в процессе закалки в стали образуется мартенситная структура пакетной и пластинчатой морфологии. Полиморфное превращение стали, реализующееся в процессе закаливания, носит незавершенный характер -объемная доля остаточного аустенита составляет 8 - 10 %; располагается остаточный аустенит преимущественно вдоль границ кристаллов мартенсита. Последующий низкотемпературный отпуск стали, проведенный с целью снятия остаточных (закалочных) напряжений, способствовал релаксации дислокационной субструктуры, выделению и росту частиц цементита, расположенных внутри
Рис.2. Электронно-микроскопическое изображение субзеренной структуры стали 60ГС2, подвергнутой усталостному нагружению (N1 = 120000 циклов). Зона усталостного роста трещины. Стрелками указаны частицы цементита.
(характерно для пластин) и по границам (характерно для пакета) кристаллов мартенсита. В первом случае частицы имеют игольчатую форму, во втором — форму тонких прослоек. Низкотемпературный отпуск стали не привел к превращению остаточного аустенита, объемная доля которого практически не изменилась.
Промежуточная стадия усталостного нагружения характери-
зуется совокупностью целого ряда процессов, основными из которых являются следующие. В зоне усталостного роста трещины отметим, во-первых, явление динамической рекристаллизации, протеканию которого способствуют наличие дефектной субструктуры, сформировавшейся в стали при мартенситном превращении во время закалки, и разогрев образца при усталостном нагружении (рис.2а). Установлены два механизма реализации данного процесса — механизм перемещения большеугловых границ зерен, пакетов и кристаллов пластинчатого мартенсита и механизм парной коалесценции субзерен. Во-вторых, образование, в результате реализации первого из указанных выше механизмов динамической рекристаллизации, в стыках границ зерен рекристаллизации областей, характерной особенностью которых является высокий уровень упругих полей напряжений, а также большое количество частиц карбидной фазы (рис.2б). В-третьих, изменение дефектной субструктуры пакета кристаллов мартенсита. Суть данного явления заключается в разрушении малоугловых границ, разделяющих соседние кристаллы мартенсита. Последнее приводит к формированию так называемых «неоднородных пакетов» поперечный размер кристаллов мартенсита которых различаются в несколько (6-8) раз.
В зоне долома. независимо от расстояния до плоскости максимального на-гружения, в полной мере сохраняется структура мартенсита отпуска. Отличия от структуры исходного материала выявляются при детальном исследовании дефектной субструктуры кристаллов мартенсита и состояния карбидной фазы. Во-первых, наблюдается повсеместная фрагментация кристаллов мартенсита. Средние размеры фрагментов устойчиво увеличиваются по мере удаления от плоскости максимального нагружения (рис.За, кривая 2). Во-вторых, незначительно
уменьшается амплитуда кривизны-кручения кристаллической решетки кристаллов мартенсита при удалении от плоскости максимального нагружения (рис.За, кривая 3). При этом практически неизменными остаются скалярная плотность дислокаций (рис.За, кривая 1) и величина азимутальной составляющей угла полной разориентации элементов субструктуры кристаллов мартенсита (рисЗа, кривая 4). В-третьих, заметно увеличиваются продольные и поперечные размеры частиц цементита игольчатой морфологии, образовавшихся при низкотемпературном отпуске закаленной стали (исходное состояние) (рис.36). В-четвертых, разрушаются прослойки цементита, выделившиеся вдоль границ кристаллов мартенсита при низкотемпературном отпуске и образуются строчки частиц сферической формы, размеры которых изменяются в пределах от 20 до 30 нм.
Рис.3. Зависимость параметров дефектной субструктуры стали (а) и частиц карбидной фазы, расположенных в кристаллах пластинчатого мартенсита (б) от расстояния до плоскости максимального нагружения X. Обозначено на (а): - величина скалярной плотности дислокаций (кривая 1), (1 - средние размеры фрагментов (кривая 2), - амплитуда кривизны-кручения кристаллической решетки (кривая 3), - величина азимутальной составляющей полного угла разориентировки элементов субструктуры кристаллов мартенсита (кривая 4); на (б): X - средние продольные (кривая 1) и - поперечные (кривая 2) размеры частиц цементита.
Таким образом, на промежуточной стадии усталостного нагружения и в зоне усталостного роста трещины, и в зоне долома фиксируются множественные изменения дефектной субструктуры и карбидной подсистемы материала, свидетельствующие как о деформационном, так и термическом видах воздействиях.
Усталостное разрушение стали наступает после N2 = 146000 циклов на-гружения. Анализ структуры стали, формирующейся в зоне усталостного роста трещины, проводили вблизи поверхности разрушения и на расстоянии »ч5 мм от данной поверхности. Не смотря на сравнительно малое увеличение числа циклов нагружения (по сравнению с промежуточной стадией испытаний), разрушение стали привело к значимому изменению структурно-фазового состояния стали. Во-первых, к распаду твердого раствора с образованием в зернах рекристаллизации частиц карбидной фазы. Во-вторых, к мартенситному а => у а превращению с образованием зерен, содержащих островки остаточного аустенита и кристаллы мартенсита. Расположены данные зерна в стыках зерен рекристаллизации (рис.4). Это обстоятельство свидетельствует о том, что данное явление обусловлено снижением температуры превращения вследствие присутствия в выделенных объемах материала частиц карбидной фазы и повышенной (по отношению к среднему по материалу) концентрации углерода на дефектах кристаллической решетки. Вновь образовавшийся мартенсит, очевидно, будет являться концентратором напряжений и служить источником микротрещин, способных привести к разрушению материала.
В-третьих, к дальнейшему разрушению структуры пакетного мартенсита,
Рис.4. Электронно-микроскопическое изображение структуры стали, формирующейся вблизи поверхности разрушения. а — светлое поле; б — темное поле, полученное в рефлексе [113]у-Ре; в - микроэлектроиограмма (стрелкой указан рефлекс темного поля); г - схема индицирования микроэлектронограммы. На (а) стрелками указаны прослойки у-фазы; на (г) введены следующие обозначения:
протекающему путем рассыпания границ раздела кристаллов мартенсита. Последнее привело к увеличению средних поперечных размеры кристаллов пакетного мартенсита в разрушенном образце в 2,3 раза по сравнению со средними поперечными размерами кристаллов пакетного мартенсита исходной стали.
Основным откликом материала зоны долома усталостно разрушенного образца следует признать дальнейшую эволюцию дислокационной субструктуры кристаллов мартенсита и частиц карбидной фазы, расположенных в объеме материала и на внутрифазных границах. Вблизи поверхности разрушения, величина скалярной плотности дислокаций (рис.5, кривая 1), амплитуда кривизны кручения кристаллической решетки (рис.5, кривая 2) и азимутальная составляющая полного угла разориентации элементов субструктуры (рис.5, кривая 3) несколько выше, чем в исходном состоянии и по мере удаления снижаются, выходя на насыщение.
Рис.5. Зависимость величины скалярной плотности дислокаций (кривая 1), амплитуды кривизны-кручения кристаллической решетки (кривая 2) и величины азимутальной составляющей полного угла ра-зориентировки элементов субструктуры (кривая 3) от расстояния до поверхности разрушения X стали 60ГС2.
С увеличением количества циклов нагружения величина скалярной плотности дислокаций изменяется немонотонным образом — снижается на промежуточной стадии нагружения и вновь возрастает к моменту разрушения образца; амплитуда кривизны-кручения кристаллической решетки стали монотонно возрастает, а величина азимутальной составляющей полной разориентации субструктуры кристаллов мартенсита практически не изменяется (рис.6). Следовательно, при усталостных испытаниях предварительно закаленной стали на промежуточной стадии нагружения в зоне долома определяющую роль в эволюции структуры материала играют процессы термического отпуска. На стадии разрушения образца вблизи поверхности разрушения (в объеме материала, примы-
Рис.6. Зависимость скалярной плотности дислокаций р (кривая-1), амплитуды кривизны-кручения кристаллической решетки % (кривая 2) и азимутальной составляющей полного угла разориентиров-ки элементов субструктуры Да (кривая 3) от количества циклов нагружения N.
кающем к траектории распространения магистральной трещины), определяющими структуру материала являются деформационные процессы.
В разрушенном материале в зоне долома частицы карбидной фазы наблюдаются во всем объеме образца, независимо от расстояния до поверхности разрушения. Частицы цементита, расположенные в объеме кристаллов мартенсита, сохранили игольчатую форму, однако размеры их существенно изменяются по мере удаления от поверхности разрушения. Наибольшие изменения фиксируются для продольных размеров частиц, которые по мере удаления от поверхности разрушения эволюционируют немонотонным образом (рис.7, кривая 1). Учитывая, что поперечные размеры частиц цементита при этом практически не изменяются (рис.7, кривая 2), можно заключить, что вблизи поверхности разрушения-в процессе продвижения магистральной трещины происходит разрушение частиц цементита в основном путем их разрезания. Существенный рост средних продольных размеров частиц, расположенных в материале на удалении -0,5 мм от поверхности разрушения обусловлен термическим разогревом материала и
200 180 х 160 140 120 100 80
д ■
IV •
2 _
•—^^---- •
200 160 120
г
80 -а" 40
Рис.7. Зависимость средних продольных L (кривая 1) и поперечных d (кривая 2) размеров частиц цементита игольчатой морфологии, расположенных в кристаллах пластинчатого мартенсита от расстояния до поверхности разрушения.
X, мм
преобладанием процессов роста частиц над процессами их разрушения. Частицы цементита, расположенные вдоль границ кристаллов мартенсита в виде прослоек, в большинстве случаей разрушены и приобрели сферическую форму. Это обстоятельство позволяет заключить, что в зоне долома деформационные процессы протекают преимущественно вблизи границ раздела кристаллов, а не в их объеме.
Эволюция частиц карбидной фазы, расположенных в кристаллах пластинчатого мартенсита, определяется количеством циклов усталостного нагружения стали (рис.8). Вблизи поверхности разрушения (плоскости максимального на-гружения) процессы роста частиц с увеличением циклов нагружения сменяются их разрушением на момент прохождения магистральной трещины (кривая 1). При удалении от поверхности разрушения определяющую роль начинают играть процессы термического воздействия, что приводит к росту средних размеров частиц цементита по мере увеличения числа циклов нагружения (кривая 2). Чем дальше располагается анализируемый объем материала от поверхности разрушения (плоскости максимального нагружения), тем слабее проявляется термическое воздействие на структуру стали (кривая 3). На расстоянии ~2,5 мм от поверхности разрушения данное воздействие становится практически незаметным (кривая 4).
Рис.8. Зависимость от числа циклов нагружения средних продольных размеров частиц цементита, наблюдающихся в объеме материала, расположенном вблизи поверхности разрушения ( мкм) (кривая 1) и на расстояниях (кривая 2),
(кривая 3) и (кривая 4)
В главе 4 «Усталостные испытания стали 60ГС2 в условиях электростимулирования. Эволюция структуры и фазового состава» анализируются
результаты, полученные при исследовании эволюции структуры и фазового со-
мм.
става стали, подвергнутой усталостным испытаниям в условиях электростимулирования на промежуточной стадии нагружения (N1 = 120000 циклов) (рис.1). Параллельно рассматриваются две последовательности результатов, полученных при исследовании структуры и фазового состава стали в зоне усталостного роста трещины и в зоне долома.
Воздействие на сталь импульсным электрическим током приводит к существенным изменениям ее дефектной субструктуры. В случае обработки исходного состояния это выражается, во-первых, в релаксации дислокационной субструктуры кристаллов мартенсита; во-вторых, в коагуляции частиц карбидной фазы, расположенных внутри и на границах кристаллов мартенсита. При этом наблюдается изменение пространственной формы частиц - исходно иглообразные частицы, расположенные в объеме кристаллов мартенсита, превращаются в округлые. Как правило, частицы округлой формы сохраняются лишь в центральной части кристаллов мартенсита, вблизи границ формируется зона, свободная от выделений, что связано с уходом углерода на границы. В-третьих, в формировании центров рекристаллизации вблизи большеугловых границ зерен, кристаллов пластинчатого мартенсита и пакетов, а также в стыках границ данных элементов структуры стали. В-четвертых, в разрушении границ кристаллов пакетного мартенсита и образовании «неоднородных» пакетов.
При воздействии импульсного электрического тока на усталостно нагруженные образцы {N1 = 120000 циклов) в зоне усталостного роста трещины фиксируется протекание целого ряда процессов, основными из которых являются, во-первых, релаксация дефектной структуры стали; во-вторых, распад твердого раствора и образование частиц карбидной фазы; в-третьих, частичное мартенситное превращение, протекающее в областях, обогащенных углеродом и расположенных в стыках зерен и субзерен. Вновь образованные кристаллы имеют весьма малые размеры. Так, поперечные размеры кристаллов пластинчатого мартенсита изменяются в пределах от 80 до 160 нм, кристаллов пакетного мартенсита- от 40 до 80 нм. Ранее (после усталостного нагружения) данные области стали содержали большое количество карбидных частиц и имели высокий уровень кривизны-кручения кристаллической решетки.
Релаксация упругих напряжений при обратном превращении бу-
дет являться фактором, пластифицирующим сталь. Кроме этого, пластифицирующим фактором также будет являться снижение скалярной плотности дисло-
15
каций в кристаллах мартенсита, субзернах и зернах, а также уход атомов углерода с дислокаций и кристаллической решетки -фазы с образованием карбидных частиц. Все это в совокупности приводит как к релаксации концентраторов напряжения, так и пластификации стали и повышению ресурса усталостной долговечности. В проведенных усталостных испытаниях образцов, электростимули-рованных на промежуточной стадии нагружения, ресурс работоспособности материала увеличился в 1,7 раза. К опасным элементам структуры электростиму-лированной стали следует отнести объемы материала, претерпевшие обратное а—П/-МХ мартенситное превращение. Являясь существенно более прочными по сравнению с окружающим их объемом материала, они, несомненно, будут являться концентраторами напряжений, могущими привести к разрушению образца при последующих усталостных нагружениях.
Послойный анализ зоны долома стали, подвергнутой усталостному на-гружению и последующему электростимулированию, по-
казал, что основным типом структуры являются объемы, сохранившие морфологию кристаллов мартенсита. При этом в наибольшей степени преобразование мартенситной структуры выявляется в плоскости максимального нагружения. На уровне дислокационной субструктуры электростимулирование стали приводит к фрагментации кристаллов пакетного мартенсита (средние размеры фрагментов изменяются в пределах от 90 до 150 нм и увеличиваются по мере удаления от плоскости максимального нагружения) и снижению скалярной плотности дислокаций, вплоть до формирования практически бездефектных областей в пластинах (дислокационная субструктура пластинчатого мартенсита практически не фрагментируется).
На уровне карбидной подсистемы электростимулирование стали сопровождается коагуляцией частиц карбидной фазы. В пластинчатом мартенсите исходно игольчатые частицы цементита приобретают округлую форму; размеры частиц изменяются в пределах 10-15 нм. В кристаллах пакетного мартенсита частицы цементита обнаруживаются на границах фрагментов, имеют округлую форму и размеры ~7-10 мн. Частицы значительно больших размеров формируются на внутрифазных границах (границах зерен, пакетов, кристаллов пакетного и пластинчатого мартенсита). Форма таких частиц в большинстве случаев глобулярная; средние размеры их изменяются, в зависимости от типа границы раз-
дела, от 10 до 50 им, хотя в отдельных случаях фиксируются частицы размерами 0,1 мкм.
Усталостное нагружение и последующее электростимулирование привело к частичной рекристаллизации стали. Местами образования центров рекристаллизации являются стыки границ зерен, пакетов и пластин мартенсита.
Разрушение стали, электростимулированной на промежуточном этапе на-гружения, наступает после 246000 циклов. В зоне усталостного роста трещины это сопровождается протеканием процесса динамической рекристаллизации и обратным а. =>у =>а мартенситным превращением. Были выделены субзерна, содержащие лишь кристаллы пластинчатого мартенсита; субзерна с кристаллами пакетного мартенсита и субзерна со смешанной структурой, содержащие кристаллы пакетного и пластинчатого мартенсита.
Присутствие зерен с различающейся по морфологическому признаку структурой мартенсита указывает на неоднородное распределение углерода в стали, связанное с протеканием процессов рекристаллизации.
Вновь образовавшийся мартенсит подвергается отпуску, вызванному усталостным нагружением стали. Это сопровождается, во-первых, формированием внутри и на границах зерен и субзерен -фазы карбидных частиц округлой (глобулярной) формы; во-вторых, фрагментацией кристаллов вновь образованного мартенсита и выделением на границах фрагментов и кристаллов частиц цементита; в-третьих, разрушением, в результате рассыпания границ кристаллов мартенсита, структуры пакета.
В зоне долома разрушенного материала наблюдается целый спектр субструктур, сформировавшихся в результате преобразования мартенситной структуры. Вблизи поверхности разрушения (на расстоянии ~0,2 мм от поверхности излома) ~30% объема материала занимают зерна а-фазы с ячеисто-сетчатой дислокационной субструктурой. По границам и в объеме ячеек располагаются частицы карбидной фазы глобулярной либо округлой формы. В 70% зерен наблюдается структура двух морфологически различных типов: наследовавшая морфологию кристаллов мартенсита и субзеренная структура. По мере удаления от поверхности разрушения объемная доля зерен с данным типом субструктуры увеличивается и на расстоянии 2,3 мм достигает ~ 100 %. Средние расстояния между соседними границами, являющиеся аналогами поперечных размеров кри-
сталлов мартенсита закаленной стали, вблизи поверхности разрушения составляют 187±10 нм и плавно уменьшаются по мере удаления вглубь образца, выходя в пределе на поперечные размеры кристаллов мартенсита исходного состояния (~ 112± 10нм).
В большинстве случаев субзерна имеют квазиизотропную форму, средние размеры их составляют 276 ± 10,6 нм в зоне разрушения и уменьшаются по мере удаления от поверхности разрушения вглубь образца Установлено, что чем ближе от поверхности разрушения формируется субзеренная структура, тем более совершенными являются границы, разделяющие субзерна.
Весьма важную роль в формировании структуры зоны долома исследуемой стали играют частицы карбидной фазы. Местами расположения частиц являются дислокации, границы фрагментов, кристаллов мартенсита, субзерен и зерен. Размеры частиц существенным образом зависят от дефекта структуры, на котором они дислоцируются и от расстояния до поверхности разрушения. Статистический анализ показал, что средние размеры частиц, расположенных на дислокациях, составляют ~5-10 нм, границах фрагментов - 6-18 нм, кристаллов мартенсита: пакетного - 12-35 нм и пластинчатого — 23-62 нм, субзерен — 35-65 нм, пакетов — 35-55, зерен — 30-100 нм. По мере приближения к поверхности разрушения средние размеры частиц карбидной фазы (не зависимо от места их расположения) заметно увеличиваются. В наибольшей степени данная тенденция проявляется для частиц, расположенных на границах зерен и в наименьшей степени — для частиц, расположенных на границах фрагментов. Последнее указывает на существующий в материале градиент температуры, созданный усталостным нагружением материала.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Показано, что при обеих схемах испытаний исследуемой стали (с электростимулированием и без него) усталостное нагружение приводит к формированию градиентной структуры как в зоне усталостного роста трещины, так и в зоне долома.
2. Установлено, что усталостные испытания инициируют протекание начальной стадии динамической рекристаллизации. Выявлены механизмы формирования центров динамической рекристаллизации. Показано, что динамическая рекристаллизация сопровождается расслоением стали по углероду и частицам
18
карбидной фазы с образованием областей с относительно высокой объемной долей частиц цементита, а также областей с высокой амплитудой кривизны-кручения кристаллической решетки, расположенных в стыках центров рекристаллизации.
3. Выявлено, что одной из причин разрушения стали при усталостных испытаниях в схеме непрерывного нагружения является мартенситная структура, формирующаяся при обратном превращении областей,- расположенных в стыках зерен рекристаллизации и обогащенных углеродом.
4. Показано, что в зоне долома усталостно нагруженного (по непрерывной схеме) материала независимо от расстояния до поверхности разрушения в полной мере сохраняется структура мартенсита отпуска. Множественные изменения дефектной субструктуры и карбидной подсистемы материала свидетельствуют как о деформационном, так и о термическом видах воздействия. Вблизи поверхности разрушения (плоскости максимального нагружения) состояние дефектной субструктуры и карбидной подсистемы определяется в основном деформационными процессами. По мере удаления от поверхности разрушения усиливается роль термического воздействия.
5. Усталостное разрушение стали, подвергнутой на промежуточной стадии испытаний электростимулированию, сопровождается повсеместным обратным а-»у-ж превращением с образованием кристаллов мартенсита.. Наблюдается существенное различие морфологии мартенсита, образующегося в различных
субзернах, обусловленное концентрационной неоднородность стали по углероду-
6. Показано, что факторами, пластифицирующими сталь при электростимулировании и способствующими повышению ресурса усталостной долговечности материала, являются:
- релаксация упругих полей напряжений, формирующихся в стыках зерен и субзерен, содержащих большое количество частиц второй фазы, осуществляемая в результате обратного превращения;
- снижение скалярной плотности дислокаций в кристаллах мартенсита, субзернах и зернах;
- уход атомов углерода с дислокаций и кристаллической решетки фазы с образованием частиц карбидной фазы.
7. Установлено, что одним из факторов, способствующих разрушению-стали, является обратное мартенситное превращение, приводящее к
формированию объемов, более прочных по сравнению с окружающим их материалом.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:.
1.' Соснин О.В., Козлов Э.В., ..., Сучкова Е.Ю. Механизмы повышения усталостной прочности сталей электростимулированием // Сборник тезисов XIV Петербургских чтений по проблемам прочности, посвященных 300-летию С-Петербурга. -С-П.: СПГУ. -2003. -С.191-192.
2. Соснин О.В., Сучкова Е.Ю., Целлермаер В.В. и др. Физическая природа элек-тростимулированной усталости аустенитной стали // Материалы V Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. -Воронеж: ВГТУ. -2003. -С.206-208.
3. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Изменение структурно-фазового состояния стали 60Г2С при усталости с импульсным токовым воздействием // Материалы V Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. -Воронеж: ВГТУ. -2003. -С.204-206.
4. Соснин О-В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю., и др. Структурно-фазовые превращения в стали 60ГС2 при усталости с токовым воздействием // Сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении-2003». -Пенза: ПДЗ. -2003. -С.24.
5. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Физическая природа повышения усталостной долговечности промышленных сталей при электростимулировании // Сборник трудов IV Российской выставки "Изделия и технологии двойного назначения?. -Москва: МГИУ. -2003. -С.42-45.
6. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Расчет эквивалентных критериев упругого разрушения стали в условиях чистого изгиба // Сборник трудов IV Российской выставки "Изделия и технологии двойного назначения". Москва: -МГИУ. -2003. -С.45-47.
7. Сучкова Е.Ю., Иванов Ю.Ф., Соснин О.В. и др. Электропластификация стали с мартенситной структурой // Материалы II Всероссийской конференции моло-
дых ученых "Материаловедение, технологии и экология в III тысячелетии". -Томск: ИФПМ СО РАН. -2003. -С.93.
8. Соснин О.В., Целлермаер В.В., ... Сучкова Е.Ю. Электротехнология восстановления усталостного ресурса перлитных сталей // Труды 5-й Международной конференции "Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение". -Москва: МЭИ. -2003. -С.245-246.
9. Соснин О.В., Козлов Э.В., ..., Сучкова Е.Ю. Закономерности эволюции дислокационных субструктур в сталях при усталости // Труды XY Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов". -Тольятти: ТГУ. -2003.-С.16.
10. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В.,... Сучкова Е.Ю. и др. Изменение мартенсита при усталости с токовым импульсным воздействием // Труды XY Международной конференции "Физика прочности и пластичности материалов". -Тольятти: ТГУ. -2003. -С.250.
11. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Эволюция структуры и фазового состава стали 60ГС2 при усталости с импульсным токовым воздействием // Тезисы III международной конференции "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений" на базе XLI Междунар. семинара "Актуальные проблемы прочности". -Тамбов: ТГУ. -2003. -С. 148.
12. Соснин О.В., Целлермаер В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Эволюция структурно-фазового состояния стали при импульсном токовом воздействии // Труды VII Международной школы-семинара, посвященной году науки и культуры Казахстана в России. -Барнаул: АлтГТУ. -2003. -С. 180.
13. Соснин О.В., Коновалов СВ., Коваленко В.В., Сучкова Е.Ю. и др. Природа электростимулированной пластификации аустенитных сталей при усталости // Тезисы докладов конференции «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий». -Обнинск: ИАТЭ. -2003. -С.114. H.Sosnin O.V. Gromova A.V. Suhkova E.Yu. etal. The pulse current influence strength on the fatigue of the steel // Book of abstracts II Russia-China Seminar on materials physics under ultra conditions. China. Qin Huangao. -2003. -p. 13.
15. Соснин О.В., Сучкова Е.Ю. Целлермаер В.В. и др. Электронно-микроскопический анализ эволюции структурно фазового состояния закаленной стали 60ГС2 при усталости // Научные труды VI Международного семинара
«Современные проблемы прочности» им .В.А. Лихачева. Новгород: НовГУ. -2003.-Т.1.-С.89-91.
16. Иванов Ю.Ф, Соснин О.В., Сучкова Е.Ю. и др. Эволюция пакета мартенсита в условиях многоцикловых усталостных испытаний // Известия вузов. Физика. -
2003. -№12. -С.3-6.
17. Иванов Ю.Ф., Соснин О.В., Сучкова Е.Ю. и др. Электропластификация закаленной углеродистой стали // Физическая мезомеханика. -2003.- -№6. -С. 71-76
18. Е.Ю. Сучкова, О.В. Соснин, В.Е. Громов и др. Эволюция структуры и фазового состава стали 60ГС2 в условиях многоцикловых усталостных испытании // тезисы докладов ХШ конференции «Актуальные проблемы прочности»/ Калуга: Калужский филиал МГТУ. -2004. -С.36.
19. Соснин О.В., Иванов Ю.Ф., Сучкова Е.Ю. и др. Структурно-фазовые аспекты электропластификации закаленной углеродистой стали // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -2004. -№ 4. -С.29-33.
20. Соснин О.В., Иванов Ю.Ф., Сучкова Е.Ю. и др. Эволюция структуры и фазового состава предварительно закаленной углеродистой стали в условиях многоцикловых усталостных испытаний // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -
2004. -№ 4. -С35-38.
21. Соснин О.В., Иванов Ю.Ф., Сучкова Е.Ю. и др. Физическая природа повышения усталостной прочности закаленной углеродистой стали токовой импульсной обработкой // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. -2004.-№1.-С.206-209.
Изд.лиц. № 01439 от 05.04.2000. Подписано в печать 5 .0 52004 Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная Усл.печл. / Уч.изд.л. Тираж 100 экз. Заказ 57.
Сибирский государственный индустриальный университет. 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42 Издательский центр СибТИУ
1106 96
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1.ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, МОРФОЛОГИЯ И ДЕФЕКТНАЯ СУБСТРУКТУРА ЗАКАЛЕННЫХ И ОТПУЩЕННЫХ
УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ.
1 Л .Фазовый состав, морфология и дефектная субструктура закаленных углеродистых сталей.
1.2.Эволюция структуры и фазового состава углеродистой стали в условиях отпуска при печной обработке.
1.3 .Механизмы упрочнения стали:.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ УСТАЛОСТНОГО ИСПЫТАНИЯ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 .Материал исследования.
2.2.Методика усталостных испытаний.
2.3.Метод препарирование образцов.
2.4.Методика исследования стали путем использования просвечивающей дифракционной электронной микроскопии тонких фольг.
ГЛАВА З.ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА СТАЛИ
60ГС2 В УСЛОВИЯХ УСТАЛОСТНОГО НАГРУЖЕНИЯ.
3.1.Структурно-фазовое состояние стали 60ГС2 перед усталостными испытаниями.
3.2 .Дефектная субструктура и фазовый состав стали на промежуточной стадии усталостного нагружения.
3.2; 1.Зона усталостного роста трещины.
3.2.2.3она долома.
3.3.Дефектная субструктура и фазовый состав? стали в разрушенном состоянии.
3.3.1 .Зона усталостного роста трещины.
3.3.2.3она долома. у Выводы по главе.
ГЛАВА 4. УСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИИ СТАЛИ 60ГС2 В УСЛОВИЯХ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРОВАНИЯ. ЭВОЛЮЦИЯ
СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА.
4.1. Эволюция структуры и фазового состава стали 60ГС2 в условиях электростимулирования.
4.2. Структурно-фазовые превращения, протекающие в стали при электростимулировании на промежуточной стадии усталостного нагружения.
4.2.1. Зона усталостного роста трещины.
4.2.2. Зона долома.
4.2.3. Структура и фазовое состояние стали, электростимулированной на промежуточной стадии нагружения и подвергнутой последующему усталостному разрушению.
4.3.1. Зона усталостного роста трещины.
4.3.2. Зона долома.
Выводы по главе
Подавляющее большинство деталей и выполненных из них конструкций и сооружений работает в условиях усталостного нагружения, т.е. при переменных механических (механическая усталость) или температурных (термическая усталость) нагрузках. Специфика поведения материала при данном способе воздействия заключается в том, что в нестационарных условиях в металле, в том числе и стали, легче возникают повреждения и разрушение происходит при действии нагрузок, значительно меньших по сравнению со. стационарными условиями. Неожиданное, в большинстве случаев, наступление заключительной стадии усталостного разрушения (хрупкий долом) может приводить (и часто приводит) к катастрофическим последствиям. Несмотря: на это, явление усталости материалов нередко недооценивают, не принимая во внимание при расчетах деталей и узлов конструкций различного назначения. Отчасти это связано со сложностью оценки циклической прочности и долговечности материалов, т.к. на усталостное разрушение весьма часто оказывает влияние комплекс факторов (фазовый состав и дефектная субструктура материала, состояние поверхностного слоя, среда и температура испытания, частота, периодичность и амплитуда действующей нагрузки и т.д.). Применение современных структурных методов исследования (электронной дифракционной микроскопии тонких фольг и реплик, растровой электронной микроскопии изломов) позволило сделать определенные: шаги в понимании природы усталостного разрушения металлов и сплавов, однако многоплановость, многофакторность данного явления не позволяет к настоящему времени говорить о построении некоей общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Более правильным, по-видимому, следует считать, что в' настоящее время наука об усталости конструкционных материалов находится на стадии интенсивного накопления фактического материала, его осмысления и обобщения. Все вышесказанное определяет актуальность данной работы.
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.
Целью работы является установление физической природы структурных и фазовых превращений в предварительно закаленной стали 60ГС2 и частичного восстановления ресурса ее работоспособности в условиях стимуляции: импульсным электрическим током при многоцикловой усталости. Реализация данной цели потребовала решения следующих задач:
1. Качественные и количественные исследования структурно-фазового состава стали в исходном состоянии и его эволюции вг процессе многоцикловых усталостных испытаний в стандартных условиях и в условиях электростимулирования;
2. Исследование закономерностей формирования структурно-фазового градиента стали' как в поперечном, так и продольном сечениях усталостно нагруженного материала;
3. Анализ факторов, определяющих усталостную долговечность стали при традиционной и электростимулированной усталости и выявление основных из них.
Научная: новизна: впервые на мезо- и микроуровнях проведены, сравнительные количественные и качественные исследования закаленной стали' 60ГС2 в исходном состоянии и состояниях, реализованных в условиях традиционных усталостных, испытаний: и испытаний с промежуточным электростимулированием нагруженных образцов.' Выявлены и подвергнуты; анализу основные факторы, определяющие усталостную долговечность стали В' условиях многоцикловых испытаний. Вскрыты механизмы, ответственные за повышение усталостной долговечности стали, реализующиеся в условиях воздействия импульсным: электрическим током.
Достоверность экспериментальных результатов и обоснованность выводов обеспечиваются- корректностью постановки задач исследования, комплексным подходом к их решению с использованием современных методов и методик, широким применением статистических методов обработки, результатов, анализом литературных данных и критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими авторами.
Научная и практическая значимость работы заключается прежде всего в значительном увеличении усталостной долговечности стали 60ГС2, обусловленном воздействием, импульсным электрическим; током на промежуточной стадии нагружения. Выявлен комплексный характер изменения структурно-фазового состояния стали при традиционной схеме нагружения и в условиях электростимулирования. Установлены основные физические факторы, вскрывающие роль электростимулирования в улучшении1 свойств; закаленной стали при многоцикловых усталостных испытаниях.
Положения, выносимые на защиту:
Совокупность экспериментальных фактов о структурных и фазовых превращениях в зоне усталостного роста трещины ив зоне дол ома предварительно закаленной стали при усталостных испытаниях.
2.Структурный и фазовый градиенты, вызванные усталостными испытаниями стали.
3.Факторы, раскрывающие механизмы пластифицирующего действия электростимулирования при усталостных испытаниях предварительно закаленной; стали 60ГС2.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на следующих научных конференциях, совещаниях и семинарах: V Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Воронеж. 2003; семинаре «Структурные основы модификации материалов методами нетрадиционных технологий». Обнинск. 2003; III Международной конференции "Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений". Тамбов. 2003; XV Международная;конференция «Физика прочности и пластичности материалов». Тольятти. 2003; VI Международном семинаре "Современные проблемы прочности" им. В.А.Лихачева. Старая Русса. 2003; XIV Петербургских чтениях по проблемам прочности. С-Петербург. 2003; VI Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в машиностроении". Пенза. 2003; Международной конференции «Действие электромагнитных полей и тока на пластичность и прочность материалов». Москва. 2003; II Всероссийской конференции молодых ученых "Материаловедение, технологии и экология в III тысячелетии". 2003. Томск; V Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение».
Алушта. 2003; VII Международной школе-семинаре «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах». Барнаул. 2003; XLII семинаре «Актуальные проблемы прочности». Калуга. 2004.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 28 работ, список основных из них приведен в конце автореферата.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 141 наименований; содержит 128 страниц машинописного текста, включая 3 таблицы и 60 рисунков.
ОСНОВНЫЕ выводы.
1. Показано, что при обеих схемах испытаний исследуемой стали (с электростимулированием и без него) усталостное нагружение приводит к формированию градиентной структуры как в зоне усталостного роста трещины, так и в зоне долома.
2. Установлено, что усталостные испытания инициируют протекание начальной стадии динамической рекристаллизации. Выявлены механизмы формирования центров динамической рекристаллизации. Показано, что динамическая, рекристаллизация сопровождается расслоением стали по углероду и частицам карбидной фазы с образованием областей с относительно высокой объемной долей частиц цементита, а также областей с высокой-амплитудой кривизны-кручения кристаллической решетки, расположенных в стыках центров рекристаллизации.
3. Выявлено, что одной из причин разрушения стали при усталостных испытаниях в схеме непрерывного нагружения является мартенситная структура, формирующаяся при обратном а—>у—>а превращении областей, расположенных в стыках зерен рекристаллизации и обогащенных углеродом.
4. Показано, что в зоне долома усталостно нагруженного (по непрерывной схеме) материала независимо от расстояния до поверхности разрушения в полной мере сохраняется структура мартенсита отпуска. Множественные изменения дефектной субструктуры и карбидной подсистемы материала свидетельствуют как о деформационном, так и о термическом видах воздействия. Вблизи поверхности разрушения (плоскости максимального нагружения) состояние дефектной субструктуры и карбидной подсистемы определяется в основном деформационными процессами. По мере удаления от поверхности разрушения усиливается роль термического воздействия.
5. Усталостное разрушение: стали, подвергнутой на промежуточной стадии, испытаний электростимулированию, сопровождается повсеместным обратным а—»у—»а превращением с образованием кристаллов мартенсита. Наблюдается существенное различие морфологии мартенсита, образующегося в различных субзернах, обусловленное концентрационной неоднородность стали по углероду.
6. Показано, что факторами, пластифицирующими сталь при электростимулировании и способствующими повышению ресурса усталостной долговечности материала, являются:
- релаксация упругих полей напряжений, формирующихся в стыках зерен и субзерен, содержащих большое количество частиц второй фазы, осуществляемая в результате обратного а-»у-»а превращения;
- снижение скалярной плотности дислокаций в кристаллах мартенсита, субзернах и зернах;
- уход атомов углерода с дислокаций и кристаллической решетки а-фазы с образованием частиц карбидной фазы.
7. Установлено, что одним из факторов, способствующих разрушению стали, является обратное: а—>у—>а мартенситное превращение, приводящее к формированию объемов, более прочных по сравнению с окружающим их материалом.
1. Коцаньда С. Усталостное растрескивание металлов. - М.: Металлургия, 1990. -622 с.
2. Иванова B.C., Шанявский A.A. Количественная фракгография. Усталостное разрушение-Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988.-400 с.
3. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов. М.: Наука, 2002. -248 с.
4. Коцаньда С. Усталостное разрушение, металлов. М.: Металлургия, 1976. -456 с.
5. Поведение стали при циклических нагрузках. Под. ред В. Даля. М.: Металлургия, .1982. - 568 с.
6. Курдюмов В.Г., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. -М.: Наука,-1977.-236 с.
7. Лысак Л.И., Николин Б.И. Физические основы термической обработки стали. — Киев: Техника, 1975. -304 с.
8. Петров Ю.Н. Дефекты и бездиффузионное превращение в стали. Киев: Наукова думка, 1978. -267 с.
9. Счастливцев В.М., Мирзаев ДА., Яковлева И.Л. Структура термически обработанной стали. -М.: Металлургия, 1994. -288 с.
10. Schmitz Н. Die technische und wirtschaftliche bedeutung des Stahls// Werkstoffkunde des Stahls. -1984. -B.l . -S.l-74.
11. Umemoto M., Yoshitake E., Tamura J. The morphology ofmartensite in Fe-C, Fe-Ni-C, Fe-Cr-C alloys// J. Mater. Science.- 1983.- V. 18, №10.- P.2893-2904.
12. Zenker R. Latten martensit in Eisen-Chrom-Kohlenstoff legierungen// Neue Hütte.- 1974.- V.19, №5.- S.290-294.
13. Rossman G., Muller P. Bedeutung der Morphology des Martensit für die Festigkeitseigenschaften von Stahlen//Neue Hütte.- 1972.- B.17, №2.- S.91-97.
14. Sanden J. Martensite morphology of low-alloy commercial steels// Pract. Metallography.- 1980.- V.17, №5.- P.23 8-248.
15. Иванов Ю.Ф., Конева H.A., Козлов Э.В. Структурно-концентрационные диаграммы мартенситных превращений в сплавах железа и сталях// МиТОМ.- 1989.- №2.- С.2-4.
16. Изотов В.И., Хандаров П.А. Классификация мартенситных структур в сплавах железа// ФММ. -1972. -Т.34, №2. -С.332-338.
17. Иванов Ю.Ф. Влияние степени легированности материала на структур пакетного мартенсита сплавов железа и сталей// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1995.- №10.- С.52-54.
18. Изотов В.И. Морфология и кристаллогеометрия реечного (массивного) мартенсита// ФММ. -1972. -Т.34, №1. -С. 123-132.
19. Wakasa К., Wayman С.М. The morphology and crystallography of ferrous lath martensite. Studies of Fe-20%Ni-5%Mn. 11. Transmission electron microscopy// Acta met.- 1981.- V.29.- P.991-1011.
20. Wirth A., Bickerstaffe N. The morphology of substructure of martensite in managing steels// Met. Trans.- 1974.- V.5.- P.799-808.
21. Naulor I.R. The influence of the lath morphology on the yield strength and transition temperature on martensite-bainite steels // Met. Trans. -1979. -V.10A, №7. -P.873-891.
22. Карабасова JI.A., Спасский M.H., Штремель M.A. Иерархия структуры малоуглеродистого мартенсита// ФММ. 1974. -Т.37, №6. -С. 1238-1248.
23. Maki Т., Tsuzaki К., Tamyra I. The morphology of microstructure of lath martensite in steels // Trans. Iron and Steel Inst. Japan. -1980. -V.20, №4. -P.207-215.
24. Apple S.A., Caron R.N., bCrauss G. Packet microstructure in Fe-0,2 С martensite // Met. Trans. -1974. -V.5, №3. -P. 593-599.
25. Этерашвили T.B., Утевский JI.M., Спасский M.H. Строение пакетного мартенсита и локализация остаточного аустенита в конструкционной стали// ФММ.- 1979.- Т.48, вып.4;- С.807-815.
26. Этерашвили Т.В., Хасия Н.И. Строение мартенситного пакета и внутренние напряжения// ФММ.- 1989.- Т.67, вып.2.- С.328-333.
27. Счастливцев В.М., Копцева Н.В., Артемова Т.В. Электронно-микроскопическое исследование структуры мартенсита в малоуглеродистых сплавах железа// ФММ.- 1976.- Т.41, вып.6.- С.1251-1260.
28. Marder I.M., Marder A.R. The morphology of; Iron-nickel massive martensite // Trans. ASM. -1969. -V.62, №1. -P.l-9.
29. Счастливцев B.M., Блинд Л:Б., Родионов Д.П., Яковлева И.JI. Структура пакетного мартенсита в конструкционных сталях// ФММ.- 1988:- Т.66, вып.4.- С.759-769.
30. Ройтбурд А.Л. Современное состояние теории мартенситных превращений// «Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения». М.: Наука, 1972.- С.7-23.
31. Chilton J.M., Barton C.J., Speich G.R. Martensite transformation in low-carbon steels //Journal Iron and Steel Inst. -1970. -V.208, №2. -P.184-193.
32. Андреев Ю.Г., Заркова Е.И., Штремель M.A. Границы и субграницы в пакетном мартенсите. 1. Границы между кристаллами в пакете// ФММ.-1990.- №3.- С.161-176.
33. Thomas G., Rao B.V.N. Morphology, crystallography and formation of dislocated (lath) martensite in steels // Мартенситные превращения. Доклады международной конференции ICOMAT-77. Киев: Hayкова думка, 1978. -С.57-64.
34. Rao B.V.N., Thomas G. Transmission electron microscopy characterisation of dislocated lath martensite // Proc. Int. Conf. Martensite Transformation ICOMAT- 1979.-Cambridge, 1979. -V.l. P. 12-21.
35. Изотов В.И. Структура закаленной стали. Состояние перегрева // ФММ; -I973. -T.39, № 4.-С.801-814.
36. Голиков В.В., Добриков А.А., Изотов В.И. Кинетика, внутренняя структура и поверхностный рельеф речного мартенсита // ФММ. -1973. -Т.36, №5. -С.179-187.
37. Изотов В.И., Утевский Л.М. Влияние углерода на формирование мартенситной структуры высоконикелевых сталей// МиТОМ. 1967.- №8.-С.20-28.
38. Изотов В.И., Утевский JI.M. О структуре мартенситных кристаллов высокоуглеродистой стали// ФММ.- 1968.- Т.25, вып. 1.- С.98-110.
39. Oka M., Wayman С.М. {110} twinning in B.C.T. martensite// Trans. Met. Soc. AIME.- 1968.- V.242.- P.337-338.
40. Гриднев B.H., Петров Ю.Н. Исследование дефектов кристаллического строения неотпущенного высокоуглеродистого мартенсита// УФЖ.- 1970.-Т.15, №2.- С.217-223.
41. Marder A.R., Benscoter А.О. Microcracking in Fe-C acicular martensite// Trans. Soc. ASME. -1968. -V.61. -P.293-299.
42. Андреев Ю.Г., Девченко JI.H., Шелехов E.B., Штремель М.А. Упаковка кристаллов мартенсита в псевдомонокристалле// ДАН СССР.- 1977.- Т.237, №3.- С.574-576.
43. Бернштейн М.Л., Капуткина Л.М., Прокошкин С.Д. Отпуск стали. М.: МИСИС, 1997.-336 с.
44. Белоус М.В., Черепин В.Т., Васильев М.А. Превращения при отпуске стали. М.: Металлургия, 1973. -232 с.
45. Установщиков Ю.И. Вторичное твердение конструкционных легированных сталей. М:: Металлургия, 1982. -128 с.
46. Эндрюс К., Дайсон Д., Киоун С. Электронограммы и их интерпретация. -М.: Мир, 1971.- 256 с.
47. Тушинский Л.И., Батаев A.A., Тихомирова Л.Б. Структура перлита и конструктивная прочность стали. Новосибирск: ВО Наука, 1993. -280 с.
48. Pearson W.B. A Handbook of Lattice spacings and structures of Metals and Alloys.V.2.- Pergamon Press.- 1446 p.
49. Матюшенко H.H. Кристаллические структуры двойных соединений. M.: Металлургия, 1969. - 304 с.
50. Белоус М.В. Распределение углерода по состояниям при отпуске закаленной стали // Металлофизика. Респ. межвед. сб. -1970. №32. -С.79-82.
51. Громов В.Е., Козлов Э.В., Базайкин В.И., Целлермаер В.Я., Иванов Ю.Ф. и др. Физика и механика волочения и объемной штамповки. М.: Недра, 1997.-293 с.
52. Козлов Э.В., Попова H.A., Игнатенко JI.H. и др. Влияние типа субструктуры на перераспределение углерода в стали мартенситного класса в ходе пластической деформации// Известия ВУЗов. Физика. -2002. -Т.45, -№3. -С.72-86.
53. Томас Дж. Фазовые превращения и микроструктура сплавов с высокой прочностью и вязкостью разрушения. Возможности и ограничения их использования при разработке сплавав // Проблемы разработки конструкционных сплавов. М.: Металлургия, 1980. - С. 176-203.
54. Тылкин М:А., Большаков В.И., Одесский П.Д. Структура и свойства строительной стали. М.: Металлургия, 1983.-287 с.
55. Бабич В.К., Гуль Ю.П:, Долженко И.Е. Деформационное старение стали. -М.: Металлургия, 1972. 320 с.
56. Гольдштейн М.И., Фарбер В.М. Дисперсионное упрочнение стали. М.: Металлургия, 1979. -208 с.
57. Конева H.A., Козлов Э.В. Физика субструктурного упрочнения// Вестник ТГАСУ. -1999. -№1. -С.21-35.
58. Бернштейн M.JL, Займовский В.А., Капуткина JI.M: Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983.- 480 с.
59. Павлов В.А. Физические основы холодной деформации ОЦК металлов. -М.: Наука, 1978.- 208 с.
60. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. -М.: Металлургия, 1986.- 224 с.
61. Рыбин В.В., Малышевский В.А., Олейник В.Н. Структурные превращения при пластической деформации дислокационного мартенсита// ФММ.- 1976.-Т.42, №5.- С.1042-1050.
62. Козлов Э.В., Попова H.A., Игнатенко J1.H. и др. Влияние типа субструктуры на перераспределение углерода в стали мартенситного класса в ходе пластической деформации// Известия ВУЗов. Физика. -2002. -Т.45, -№3. -С.72-86.
63. Михеев М.Н., Морозова В.Н., Носкова Н.И. и др. Структура и физико-механические свойства сталей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1981.-32 с.
64. Теплякова Л.А., Игнатенко Л.Н., Касаткина Н.Ф. и : др. Закономерности пластической деформации стали со структурой отпущенного мартенсита// В сборнике «Пластическая деформация сплавов. Структурно-неоднородные материалы». Томск: ТГУ, 1987. - С.26-51.
65. Козлов Э.В., Попова H.A., Игнатенко Л.Н: и др. Закономерности субструктурно-фазовых превращений при пластической деформации мартенситной стали// Изв. вузов. Физика. 1994. - №4. - С.76-82.
66. Ветер В.В., Попова H.A., Игнатенко Л.Н., Козлов Э.В. Фрагментированная субструктура и трещинообразование в низколегированной стали// Изв. вузов. Черная металлургия. 1994. - №10. - С.44-48.
67. Козлов Э.В., Игнатенко Л:Н., Попова H.A., Теплякова Л.А. Эволюция субструктуры и стадийность пластической деформации поликристаллов стали с отпущенным мартенситом// Изв. ВУЗов. Черная металлургия. -1994. №8. - С.35-39.
68. Козлов Э.В., Старенченко B.A., Конева H.A. Эволюция дислокационной субструктуры н термодинамика пластической деформации металлических материалов //Металлы. -1993. №5. -С.152-161.
69. Конева H.A., Козлов Э.В. Природа субструктурного упрочнения // Изв. ВУЗов. Физика: 1982,-N8.-С.3-14.
70. Электростимулированная малоцикловая усталость/ Под ред. О.В. Соснина. В.Е. Громова, Э.В; Козлова. М.: «Недра коммюникейшинс ЛТД», 2000. -208с.
71. Трефилов В.И., Моисеев В.Ф., Печковский Э.П. и др. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических материалов. Киев: Наукова думка, 1989. -256 с.
72. Владимиров В.И: Физическая теория прочности и пластичности. Точечные дефекты. Упрочнение и возврат. Л.: ЛПИ, 1975.- 120 с.
73. Хирш П., Хови А., Николсон Р. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов. М.: Мир, 1968. - 574с.74.3еегер А.//Дислокации и механические свойства кристаллов. М.: ИЛИ, i960.- С.179-268.
74. Мадер С., Зеегер А., Лейтц К.//Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1967.- С.9-41.
75. Хирт Дж., Лотге И. Теория дислокаций. М.: Атомиздат, 1972.- 599 с.
76. Foreman A.J.E., Maki M.I. Dislocation movement through random arrays of obstacles // Phil. Mag. 1966. - V. 14. - №9. - P.911-924.
77. Трефилов В.И., Фирстов C.A., Мильман Ю.В. Физические основы прочности тугоплавких материалов. Киев: Наукова думка, 1975. - 315 с.
78. Беленький Б.З., Фарбер В.Ф., Гольдштейн М.И. Оценка прочности малоуглеродистых низколегированных сталей по структурным данным // ФММ. 1975. - Т.39, №3. - С.403-409.
79. Naulor I.R. The influence of the latch morphology on the yield strength and transition temperature on martensite-bainite steels // Met. Trans. 1979. - V.10A, №7. - P.873-891.'
80. Toronen Т., Kotilainen H., Nehonen P. Combination of elementary hardening mechanisms in Fe-Cr-Mo-V-steel // Proc. Int. Conf. Martensite Trans. ICOMAT-1979. Cambridge. - 1979. - V.2. - P. 1437-1442.
81. Буша Ю., Карел В., Лонгауер С. и др. О связи предела текучести сорбита со средним размером карбидов // ФММ. 1977. - Т.44, №3. - С.604-610.
82. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. М.: Мир, 1972. - 408 с.
83. Мак Лин Д. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1965. -431 с.
84. Mukherjee Т., Sellars С.М. Tensile properties of tempered chromium steels in the temperature range 0 to 700 °C // Met. Trans. 1972. - V.3, №4. - P.953-962.
85. Buttler E.R., Burce M.G. Martensite formation at grain boundaries in sensitized 304 stainless steel // J. de Physique. 1982. - V.43, №12. - P.4-121 - 4-126.
86. Foreman A.J.E., Maki M.I. Dislocation movement through random arrays of obstacles // Phil. Mag. 1966. - V.14, №9. - P.911-924.
87. Эшби И.Ф. О напряжении Орована // Физика прочности и пластичности. -М.: Металлургия, 1972. -С.88-107.
88. Хирш П.Б., Хемпфри Ф.Дж. Пластическая деформация двухфазных сплавов, содержащих малые недеформируемые частицы // Физика, прочности и пластичности.-М.: Металлургия, 1972.-С. 158-186.
89. Embyru I.D. Strengthening by dislocation structure // Strengthening Method in Crystals. Applied Science Publishes. 1971. - P.331-402.
90. Хаазен П; Механические свойства твердых растворов и интерметаллических соединений // Физическое металловедение. М.: Мир, 1968; - С.248-326.
91. Фляйшер Р., Хиббард У. Упрочнение при образовании твердых растворов // Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1967. -С.85-111.
92. Irvine К.J., Pickering F.B. The temperature characteristic of low-carbon low-alloy steels //J. Iron and SteeMnst. 1960. - V.194, №2. - P. 137-153.
93. Roberts M.J., Owen W.S. Solid solution hardening by carbon and nitrogen in ferrous martensite // Physical propert. of mart, and bainite. Spec. Rept. №93 the Iron and Steel Inst. // 1965. V.203. - P. 171-178.
94. Winchell P.G., Cohen M. Solid solution strengthening of martensite by carbon // Electron microscopy and strength of crystals. New-York-London. 1963. -P.995-1006.
95. Прнка Т. количественные соотношения между параметрами дисперсных выделений и механическими свойствами сталей // Металловедение и терм, обраб. мет.- 1979. №7. -С.3-8.
96. Vohringer О., Macherauch Е. Structure and Mechanische eigenschaft von martensite // H.T.M. 1977. - V.32, №4. - S.153-202.98: Фридель Ж. Дислокации. M.: Мир, 1967: - 643 с.
97. Марочник сталей и сплавов/ Под ред. В.Г. Сорокина. -М.: Машиностроение, 1989; -640 с.
98. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: В 2-х т./ Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1976. - 456 с.
99. Муравьев В.В., Зуев Л.Б., Комаров K.JI. Скорость звука и структура сталей и сплавов. Новосибирск: Наука, 1996. - 283 с.
100. Фрактография и атлас фрактограмм/ Под ред. Дж. Феллоуза. М.: Металлургия, 1982. -489 с.
101. Иванов Ю.Ф., Лычагин Д.В., Громов В.Е и др. Мезоскопическая субструктура и электроимпульсное подавление усталостного разрушения // Физ. мезомех.- 2000. Т.З, - №1. - С. 103-108.
102. Соснин О.В., Иванов Ю.Ф., Целлермаер В.В. и др. Поверхность разрушения стали 60ГС2, подвергнутой усталостным испытаниям в условиях промежуточного электростимулирования // Физ. мезомех. 2003. -Т.6, - №3. -С.91-97.
103. Конева H.A., 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.
104. Глаголев A.A. Геометрические методы количественного анализа агрегатов под микроскопом. Львов: Госгеолитиздат, 1941. - 264с.
105. Хирш П., Хови А., Николсон Р. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов. М.: Мир, 1968. - 574с.
106. Конева H.A., 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.
107. 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.
108. Конева H.A., Козлов Э.В., Попова H.A. и др. Структура и источники дальнодействующих полей напряжений ультрамелкозернистой меди // Структура, фазовые превращения и свойства нанокристаллических сплавов. Екатеринбург: Уро РАН, 1997. - С. 125-140.
109. Конева H.A., 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.
110. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970.-376с.
111. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М.: Металлургия, 1977.- 280 с.
112. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В. Морфология мартенситной фазы в низко- и среднеуглеродистых сталях// Термическая обработка и физика металлов. — 1990, №15.- С.27-34.
113. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В. Электронно-микроскопический анализ мартенситной фазы стали 38ХНЗМФА// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1991.- №8.- С.38-41
114. Иванов Ю.Ф.,. Козлов Э.В. Исследование влияния параметров аустенизации на морфологию мартенситной фазы стали 38ХНЗМФА// ФММ.- 1991.-№11.- С.202-205.
115. Иванов Ю.Ф. Влияние технологических параметров на размерную однородность пакетного мартенсита// ФММ,- 1992.- №9.- С.57-63.
116. Иванов Ю.Ф. Влияние размера зерна исходного аустенита на структуру пакетного мартенсита сталей и сплавов; железа// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1995.- №12.- С.33-38
117. Иванов Ю.Ф. Роль размерного и химического факторов в формировании пакета мартенсита// Вестник горно-металлургической секции АЕН РФ. Вып.З. Новокузнецк, 1996.- С.110-120.
118. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В. Многоступенчатая схема мартенситного превращения низко- и среднеуглеродистых малолегированных сталей// Материаловедение. 2000.- №11.- С.33-37.
119. Иванов Ю.Ф:, Козлов Э.В. Объемная и поверхностная закалка конструкционной стали морфологический анализ структуры// Известия ВУЗов. Физика. -2002.- Т.45, №3. -С.5-23.
120. Marder A.R., Krauss G. The effect of morphology on the strength of lath martensite // Second Int. Conf. on strength of Met. and Alloys. -1970. -V.3. -P.822-823.
121. Гуляев А.П. Металловедение. M.: Металлургия, 1978, 647 с.
122. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1978.-568 с.
123. Рекристаллизация металлических материалов/ Ред. Ф. Хесснер. М.: Металлургия, 1982.- 352 с.
124. Мартин Дж, Доэрти Р. Стабильность микроструктуры металлических систем. М.: Атомиздат, 1978. - 280 с.
125. Теплякова Л.А., Козлов Э.В., Попова Н.А., Иванов Ю.Ф., Игнатенко Л.Н. Эволюция дефектной структуры и перераспределение углерода при пластической деформации стали// Сб. трудов «Физические проблемы прочности и пластичности». Самара, 1990. - С.57-70.
126. Соснин О.В. Эволюция структурно-фазовых состояний аустенитных сталей при усталости. Новосибирск: Наука, 2002. - 211 с.
127. Ivanov Yu., Matz W., Rotshtein V., Gunzel R., Shevchenko N. Pulsed electron-beams melting of high-speed steel: structural phase transformations and wear resistance// Surface and Coatings Technology. 2002.- №150.- P.188-198.
128. Иванов Ю.Ф., Марков А.Б., Ротштейн В.П., Кащенко М.П. Критический размер зерна для. зарождения а-мартенсита// ЖТФ.- 1995.- Т.65, вып.З.-С.98-102.
129. Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа. -М.: Металлургия, 1985. 184 с.1331 Пикеринг Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М.: Металлургия, 1982.- 184 с.
130. Norstrom L.A. On the yield strength ^of quenched low-alloy lath martensite // Scandinavian J. of Met. 1976.- V.5, №4.-P.159-165.
131. Иванов Ю.Ф. Влияние технологических параметров на размерную однородность пакетного мартенсита// ФММ.- 1992,- № 9.- С.57-63.
132. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В. Структурная и морфологическая неоднородность закаленной конструкционной стали// Структура и конструктивная прочность стали. Новосибирск: НЭТИ, 1989.- С.125-130.
133. Иванов Ю.Ф. Электронно-микроскопические исследования структуры и фазового состава цементованного слоя стали 20Х2Н4М// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1990.- Т.6.- С.55-56.
134. Яковлева И.Л., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И. Экспериментальное наблюдение бездиффузионного образования аустенита в стали с перлитной структурой при лазерном нагреве// ФММ.- 1993.- Т.76, вып.2.- С.86-98.
135. Яковлева И.Л., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., Мирзаев Д.А., Осинцева А. Л. Мартенситоподобный бездиффузионный сдвиговой механизм образования аустенита при лазерном нагреве стали с перлитной структурой//ФММ.- 1995.- Т.79, вып.5,- С.152-159.
136. Яковлева И.Л., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., 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.
137. Исполнительный директор ОАО «Новокузнецкийвеский ж>мбинат» 1авлов2004г.1. СОГЛАСОВАНО»
138. Проректор СибГИУ по научной работе и развитию, д.т.н., профессор С.М. Кулаков1. АКТиспользования результатов диссертационной работы
139. Сучковой Елены Юрьевны «Закономерности эволюции структуры и фазового состава закаленной углеродистой стали при электростимулированной усталости»1. Новокузнецк 2004
140. Начальник участка рельсовых скреплений цеха сортового проката1. Ю.А. Чичков