Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Юрьев Антон Алексеевич

• Юрьев Антон Алексеевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Юрьев Антон Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы

ГЛАВА 1 ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ РЕЛЬСОВ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

1.1 Мегапластическая деформация и длительная эксплуатация рельсов

1.2 Изменения структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации

1.3 Моделирование процессов, протекающих при длительной эксплуатации рельсов и МПД

1.4 Перераспределение атомов углерода при пластической деформации стали

Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материал исследования

2.2 Методики исследования структуры

2.2.1 Макро- и микроструктурные исследования

2.2.2 Рентгеноструктурные исследования

2.2.3 Электронно-микроскопические исследования

2.3 Методики определения механических свойств

ГЛАВА 3 ДИФФЕРЕНЦИРОВАННО ЗАКАЛЕННЫЕ РЕЛЬСЫ:

СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И ДИСЛОКАЦИОННАЯ СУБСТРУКТУРА56

Выводы по главе

ГЛАВА 4 ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ МЕТАЛЛА ДИФФЕРЕНЦИРОВАННО ЗАКАЛЕННЫХ РЕЛЬСОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

4.1 Оценка качества дифференцированно закаленных рельсов

4.1.1 Химический состав рельсовой стали

4.1.2 Механические свойства рельсовой стали

4.1.3 Макроструктура рельсовой стали

4.1.4 Загрязненность металла неметаллическими включениями

4.1.5 Микроструктура рельсовой стали после эксплуатации

4.2 Фазовый состав и дефектная субструктура дифференцированно закаленных рельсов после эксплуатации

4.3 Градиенты структурно-фазового состояние стали, формирующийся в результате эксплуатации рельсов

4.4 Преобразование структуры пластинчатого перлита стали, при длительной эксплуатации рельсов

Выводы по главе

ГЛАВА 5 ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕРОДА В СТРУКТУРЕ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ ПОСЛЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕЛЬСОВ .. 98 Выводы по главе

ГЛАВА 6 ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛА ДИФФЕРЕНЦИРОВАННО ЗАКАЛЕННЫХ РЕЛЬСОВ В ПРОЦЕССЕ

ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

6.1 Эволюция механических, трибологических свойств, макро и микроструктуры поверхностного слоя металла дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации

6.2 Фазовый состав и дефектная субструктура металла дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации

6.3 Физическая природа упрочнения металла рельсов в процессе длительной эксплуатации

6.4 Механизмы упрочнения металла рельсовой стали

Выводы по главе

ГЛАВА 7 АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

7.1 Использование результатов диссертационной работы в промышленности

7.2 Использование результатов диссертационной работы в научной деятельности и учебном процессе

Заключение

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации»

ВВЕДЕНИЕ

Развернутая длина главных путей ОАО «РЖД» является одной из самых протяженных в мире и составляет более 124 тыс. км [1-3]. При этом на путях железных дорог уложено по разным оценкам примерно 21-24 млн. т рельсов, а их стоимость в общем объеме работ по капитальному ремонту пути составляет порядка 40 %.

Термическая обработка рельсов является, как известно, одним из наиболее эффективных способов повышения их служебных свойств. Так эксплуатационная стойкость термоупрочненных рельсов увеличивается в 1,5 раза относительно рельсов без термического упрочнения. Ранее на российских (советских) предприятиях использовали технологию объемной закалки в масле [4 - 6]. На момент подготовки диссертационной работы в производство внедрены методы термической обработки рельсов у которых отсутствуют недостатки метода объемной закалки. Работающие в настоящее время линии по термической обработке рельсов имеют следующие общие закономерности [7]:

- производство рельсов большой длины, обусловленное прогрессом в высокоскоростном движении, а также стремлением к снижению количества сварных стыков;

- применение экологически чистых закалочных сред (воздуха, водовоздушной смеси, водных растворов полимеров), имеющих высокую пожаробезопасность, взамен канцерогенного масла, обладающего воспламеняющейся способностью;

- увеличение твердости и прочностных свойств рельсов;

- уменьшение при дифференцированной закалки внутренних остаточных напряжений, которые, могут приводить к существенному уменьшению при циклических знакопеременных нагрузках их живучести, трещиностойкости и циклической долговечности;

- достижение в следствие термической обработки дифференцированных по сечению свойств, вызванное различными скоростями охлаждения элементов профиля (подошвы, шейки и головки) рельса.

Стендовые испытания первой в Российской Федерации партии дифференцированно термоупрочненных рельсов категории ДТ350, произведенных акционерным обществом «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат» и выполненных ЭК ВНИИЖТ показали, что трещиностойкость и предел усталостной выносливости превышают эти показатели рельсов, произведенных в Японии, и значительно больше данных показателей, полученных при испытании последней сертификационной партии объемнозакаленных рельсов категории Т1. После выполнения испытаний партии рельсов ДТ350 на стенде, они были установлены на экспериментальное кольцо ВНИИЖТ для реализации полигонных испытаний. Ко времени подготовки настоящей диссертационной работы наработка составила свыше 1200 млн. т брутто.

Основные направления исследований по изношенным рельсам в мировом научном сообществе можно разделить на три больших взаимосвязанных и взаимодополняющих группы:

1. Формирование и поведение структурно - фазовых состояний и наноразмерных структур, анализ степени износа рельсовой стали и сопутствующие процессы, протекающие при эксплуатации длительное время.

2. Моделирование процессов, протекающих в слоях рельсов, примыкающих к поверхности, при интенсивной пластической деформации, называемой также мегапластической деформацией (МПД).

3. Методы и методики оценки структурного и фазового состояния рельсов, внутренних напряжений и их эволюции в течение жизненного цикла.

Поведение рельсового металла при длительной эксплуатации во многом соответствует процессам при мегапластической деформации, обеспечивающим получение объемных наноструктурированных металлических материалов. В рельсах при современных скоростях движения железнодорожных составов и высоких контактных давлениях (со значениями, равными или превышающими 1 ГПа) даже при относительно маленьком пропущенном тоннаже сто - пятьсот миллионов тонн брутто в слоях, примыкающих к поверхности, наблюдается

сильное измельчение микроструктуры до наноразмерного диапазона и даже формирование бесструктурных «белых» слоев.

К настоящему времени хорошо известно, что высокий уровень свойств наноматериалов связан с наличием в них большого количества поверхностей раздела, остаточных напряжений, дефектов, пограничных сегрегаций и неравновесных фаз. Однако те же самые факторы приводят к появлению избытка свободной энергии. Вполне очевидно, что при длительных деформационных воздействиях могут инициироваться сегрегационные, рекристаллизационные и гомогенизационные процессы; фазовые переходы; распад и образование фаз; аморфизация; спекание и заплывание микро- и нанопор (нанокапилляров), релаксационные процессы. Данные процессы значительно влияют на эволюцию наноструктуры, иногда приводя даже к ее исчезновению, и часто сопровождаются ухудшением физических, механических, химических свойств [8-14].

Совершенствование режимов дифференцированной закалки длинномерных рельсов для формирования высоких эксплуатационных свойств должно базироваться на знании механизмов структурно-фазовых изменений по сечению рельсов при длительной их эксплуатации. Выявление таких механизмов возможно лишь при анализе закономерностей эволюции параметров тонкой структуры и оценки вкладов структурных составляющих и дефектной субструктуры в упрочнение рельсов при длительной эксплуатации. В настоящее время это возможно при использовании высокоинформативных методов просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), позволяющих проводить комплексный анализ как морфологии и дефектной структуры, так и фазового состава с достаточной степенью локальности по сечению рельсов.

Считаю своим долгом выразить искреннюю признательность сотрудникам СибГИУ, ИСЭ СО РАН, НИТПУ, АО «Евраз-ЗСМК» за помощь в проведении экспериментов и обсуждении результатов работы.

Общая характеристика работы Актуальность темы. В настоящее время на долю железных дорог в мире приходится до 85 % грузооборота и более 50 % пассажирских перевозок. В последнее время наблюдается значительное увеличение интенсивности железнодорожного транспорта и его грузонапряженности, что требует высокой эксплуатационной стойкости рельсов. Для решения этих проблем используется технология дифференцированной закалки 100-метровых рельсов, производство которых в России начато в 2013 г. Процессы формирования и эволюции структурно-фазовых состояний и свойств поверхностных слоев рельсов при длительной эксплуатации представляют сложный комплекс взаимосвязанных научных и технических вопросов. Важность информации в этой области определяется глубиной понимания фундаментальных проблем физики конденсированного состояния с одной стороны и практической значимостью проблемы с другой.

Совершенствование режимов дифференцированной закалки длинномерных рельсов для формирования высоких эксплуатационных свойств должно базироваться на знании механизмов структурно - фазовых изменений по сечению рельсов при длительной их эксплуатации. Выявление таких механизмов возможно лишь при анализе закономерностей эволюции параметров тонкой структуры и оценки вкладов структурных составляющих и дефектной субструктуры в упрочнение рельсов при длительной эксплуатации. В настоящее время это возможно при использовании высокоинформативных методов просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), позволяющих проводить комплексный анализ как морфологии и дефектной структуры, так и фазового состава с достаточной степенью локальности по сечению рельсов.

Цель работы: установление природы упрочнения, выявление закономерностей и сравнительный анализ структуры, фазового состава, дефектной субструктуры и свойств, формирующихся на различных расстояниях по центральной оси и по выкружке в головке 100-м дифференцированно закаленных рельсов после длительной эксплуатации.

Реализация данной цели потребовала решения следующих задач:

1. Исследование структуры, фазового состава и дислокационной субструктуры длинномерных рельсов после дифференцированной закалки.

2. Выявление закономерностей эволюции структурно-фазовых состояний и трибологических свойств в головке рельсов по центральной оси при длительной эксплуатации.

3. Изучение структуры, фазового состава и дефектной субструктуры на различном расстоянии от поверхности по выкружке рельсов.

4. Анализ перераспределения атомов углерода в структуре рельсов при длительной эксплуатации.

5. Количественная оценка механизмов упрочнения поверхностных слоев рельсов по центральной оси и по выкружке после длительной эксплуатации.

Степень разработанности темы. Анализ литературных данных показывает, что срок службы рельсов определяется многими факторами: чистотой металла, структурой, фазовым составом, условиями эксплуатации, технологией термообработки и т.д. В рельсах при современных скоростях движения железнодорожных составов и высоких контактных давлениях уже при сравнительно небольшом пропущенном тоннаже в поверхностных слоях наблюдается сильное изменение структуры, отмечается аномально высокое значение микротвердости и явление распада цементита. В процессе длительной эксплуатации в рельсах накапливаются многочисленные дефекты, индуцируются сегрегационные, релаксационные, гомогенизационные и рекристаллизационные процессы; фазовые переходы, что может сопровождаться ухудшением физико-механических свойств и являться причинами выхода рельсов из строя.

Анализ исследований по проблеме установления физических механизмов упрочнения и формирования структурно-фазовых состояний в рельсах при длительной эксплуатации позволяет констатировать, что эта проблема является одной из ключевых для физики конденсированного состояния.

Научная новизна. Впервые проведены комплексные количественные исследования структуры, фазового состава, дефектной субструктуры,

трибологических свойств на различном расстоянии от поверхности катания по центральной оси и по выкружке 100- метровых дифференцированно закаленных рельсов после длительной эксплуатации (пропущенный тоннаж 691,8 млн. тонн брутто). Прослежено перераспределение атомов углерода в структуре рельсов при длительной эксплуатации. Выполнена количественная оценка механизмов упрочнения поверхностных слоев рельсов по центральной оси и по выкружке после длительной эксплуатации.

Достоверность экспериментальных результатов и обоснованность выводов обеспечиваются корректностью постановки задач исследования, комплексным подходом к их решению с использованием современных методов и методик, широким привлечением статистических методов обработки результатов, анализом литературных данных и критическим сопоставлением установленных в работе закономерностей фактам, полученным другими исследователями.

Научная и практическая значимость работы. Сформирован банк данных о закономерностях формирования структурно-фазовых состояний и дислокационной субструктуры, распределения атомов углерода в головке длинномерных дифференцированно закаленных рельсов по центральной оси и по выкружке после длительной эксплуатации. Отмечен градиентный характер структуры, фазового состава и дефектной субструктуры, характеризующийся закономерным изменением скалярной и избыточной плотности дислокаций, кривизны кручения кристаллической решетки и степени деформационного преобразования структуры пластинчатого перлита по сечению головки рельсов. Выявлена физическая природа и механизмы упрочнения поверхностных слоев рельсов по различным направлениям при длительной эксплуатации.

Научные результаты работы могут быть использованы для развития теории структурно-фазовых превращений в сталях, а основные положения диссертации представляют интерес как учебный материал в курсе лекций по физике конденсированного состояния, физического материаловедения, металловедения и термообработки. Практическая значимость подтверждена актами использования результатов.

Личный вклад автора заключается в постановке цели и задач исследования, обработке и анализе результатов исследований методами современного физического материаловедения, сопоставлении полученных данных с результатами других авторов, написании статей и тезисов докладов, формулировании основных выводов.

Методология и методы исследования. Задачи диссертационной работы направлены на выявление закономерностей формирования структуры, фазового состава, дефектной субструктуры и свойств по центральной оси и по выкружке в головке длинномерных дифференцированно закаленных рельсов после длительной эксплуатации.

Экспериментальные исследования проводились с использованием аналитического и испытательного оборудования кафедры естественнонаучных дисциплин имени профессора В.М. Финкеля, центра коллективного пользования «Материаловедение» при Сибирском государственном индустриальном университете, Томского материаловедческого центра коллективного пользования при Национальном исследовательском Томском государственном университете. Использовались оптический микроскоп Olympus GX-51, рентгеновский дифрактометр Shimadzu XRD 6000, просвечивающий электронный дифракционный микроскоп JEOL JEM-2100F. Трибологические свойства изучали с помощью трибометра CSEM при комнатной температуре.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты изучения структуры, фазового состава, дефектной субструктуры по центральной оси и по выкружке длинномерных рельсов после дифференцированной закалки.

2. Закономерности эволюции структурно-фазовых состояний, дислокационной субструктуры и трибологических свойств в головке рельсов по центральной оси при длительной эксплуатации.

3. Результаты исследования структуры, фазового состава и дислокационной субструктуры на различном расстоянии от поверхности по выкружке рельсов после длительной эксплуатации.

4. Закономерности перераспределения атомов углерода в структуре головки рельсов по различным направлениям при длительной эксплуатации.

5. Результаты количественной оценки механизмов упрочнения поверхностных слоев рельсов по центральной оси и по выкружке после длительной эксплуатации.

Соответствие диссертации паспорту специальности. Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует специальности 01.04.07. - Физика конденсированного состояния пп. 1 и 7 (п. 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления», п.7 «Технические и технологические приложения физики конденсированного состояния»).

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях, семинарах, чтениях и школах: XIV Международном семинаре «Структурные основы модифицирования материалов МНТ-XIV», г. Обнинск, 2017 г.; LVIII Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», г. Пермь, 2017 г.; VII Международной конференции «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов посвященной памяти проф. С.С. Горелика», г. Москва, 2017 г.; XIV International Conference on Nanostructured Materials, г. Hong Kong, 2018 г.; XXIII Петербургских чтениях по проблемам прочности, г. Санкт-Петербург, 2018 г.; 60-й Международной научной конференции «Актуальные проблемы прочности», г. Витебск, 2018 г.; XVIII Уральской школе-семинаре металловедов-молодых ученых, г. Екатеринбург, 2018 г.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 13 работах, в том числе в 10 статьях в журналах, входящих в Перечень, рекомендованный ВАК для публикации результатов диссертационных исследований, 3 статьях проиндексированных в международной базе данных Scopus, 4 монографиях, остальные - в трудах всероссийских и международных конференций и других научных мероприятий.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация включает в себя введение, 7 глав, основные выводы, список литературы из 274 наименований, приложений, изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 61 рисунок, 16 таблиц.

ГЛАВА 1 ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ РЕЛЬСОВ ПРИ

ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

1.1 Мегапластическая деформация и длительная эксплуатация рельсов

При изучении сверхвысоких пластических деформаций, реализованных методом равноканального углового прессования [15-16], подобную пластическую деформацию, при которой значение истинной пластичности e имеет значение свыше единицы и может достигать значений 7-8, в отечественной литературе принято называть интенсивной пластической деформацией (ИПД). А.М. Глезер предлагает называть используемый в зарубежной литературе термин «Severe plastic deformation» - мегапластической деформацией МПД [14] (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Предлагаемая схема основных типов пластической

деформации

Впервые результаты исследования процессов изменения микроструктуры металлов в процессе больших пластических деформациях при низких температурах были впервые представлены в работах Фирстова С.А., Мильмана Ю.В., Трефилова В.И. [17], а затем они были усилены и обобщены в работах Рыбина В.В. [18]. В данных исследованиях было установлено, что независимо от исходной структуры, типа кристаллической решетки исследуемого материала, а также способа деформирования исследуемого материала при значительных степенях деформации происходит формирование фрагментированной структуры, в которой находятся большеугловые границы межзеренного типа. Научной группой профессора Рыбина В.В. была разработана количественная и качественная теория фрагментации кристаллов [18]. Согласно разработанным

данной научной группой представлениям, большие пластические деформации приводят к формированию в границах и стыках зерен мезодефекты, которые вследствие релаксации дальнодействующих напряжений способствуют образованию и дальнейшей эволюции новых границ разориентации с углами разориентировками, увеличивающимися до нескольких десятков градусов. Тем не менее, основными проблемами, препятствующими образованию наноструктур путем применения стандартных методов обработки металлов давлением, оставались согласно их теории два факта: 1) монотонная деформация приводила к образованию удлиненных фрагментов; 2) разрушение происходило после развития критической фрагментированной структуры, однако еще далекой от равноосной структуры, имеющей наноразмерный диапазон [18]. Поэтому необходимы были особые схемы деформации, такие, чтобы было возможно достижение достаточно больших степеней деформации без дальнейшего разрушения материала [13]. Наиболее известными методами, реализующими МПД получение наноструктур являются равноканальное угловое прессование (РКУП), кручение при гидростатическом давлении в камере Бриджмена (КГД) и всесторонняя изотермическая ковка (ВИК).

В последние три десятилетия, наряду с другими наноматериалами, большой научный и практический интерес вызывают объемные наноструктурные материалы - поликристаллы, имеющие средний размер зерен порядка и менее 100 нм [19-24]. Первые сообщения о получении таких материалов путем компактирования нанопорошков металлов и исследовании их свойств были опубликованы советскими исследователями [25]. Однако настоящий бум исследований в этой области начался в конце 80-х - начале 90-х голов прошлого столетия после публикаций Г. Гляйтера, которым были получены нанокристаллы методом конденсации в инертном газе с последующим компактированием [19]. В настоящее время имеется не менее десяти основных методов получения наноматериалов [20, 22]. Механизмы структурообразования при МПД отличаются двумя подходами: интенсивная пластическая деформация, проводимая при низких температурах, и «мягкая пластическая деформация», использующая для

наноструктурирования динамическую рекристаллизацию. Появляющиеся в большом количестве новые схемы МПД являются техническими воплощениями этих двух подходов, и их эффективность, и области применения, прежде всего, должны анализироваться с этой точки зрения. Направление развития научных работ в этой сфере позволяет надеяться, что с дальнейшим углублением понимания закономерностей наноструктурирования деформационными методами объемные наноматериалы найдут широкое применение в различных областях техники [13].

Деформационное поведение металлов в условиях мегапластической деформации по своей физической природе очень близко к изменениям в процессе эксплуатации рельсовой стали при длительной эксплуатации [11-12]. Подобная аналогия может оказаться полезной при выяснении природы и закономерностей, происходящих при структурно-фазовых преобразованиях рельсовой стали при длительной эксплуатации. Как уже отмечалось ранее, наиболее последовательную концепцию больших пластических деформаций предложил в своих работах профессор Рыбин В.В. [18]. Профессор Рыбин В.В. выполнил точное описание явлений и процессов, происходящих при существенных (около 100%) степенях деформации. Исходя из дисклинационной концепции размер фрагментов (которые являются основными структурными элементами) при постепенном увеличении деформации постепенно уменьшается до некоторого минимального значения, являющегося константой, - 0,2 мкм. То есть это означает, что переход в область наноструктурного состояния и получение размера фрагментов (зерен) менее 0,1 мкм (100 нм) при действии дисклинационной моды имеют ничтожно малую вероятность. При проведении исследования полученного ранее большого количества экспериментальных данных, большая часть из которых относилась для кристаллов с ОЦК решеткой Рыбина В.В. разработал представление о критической (предельной) фрагментированной структуре. Данная субструктура не может быть продеформирована в рамках дисклинационной моды [18]. Возникновение очагов разрушения происходит по границам фрагментов. Данные фрагменты разделяют области, которые, в основном, не содержат дислокаций. По

мнению автора работы [18] критическая фрагментированная структура является финальным результатом пластической деформации. Данная субструктура не способна оказывать сопротивление усиливающемуся воздействию напряжений (внутренних и внешних) и должна приводить к разрушению. Необходимо обратить внимание на то, что то, описанное выше рассмотрение относилось, по существу, к ранним стадиям МПД (е < 2) и в ситуации с одноосным растяжением или деформацией прокаткой при достаточно малом вкладе сжимающих напряжений. Автор [14] рассматривает энергетические аспекты поведения твердых тел под нагрузкой (рисунок 1.2).

У Пластическая деформация Рекристаллизация

-»- Фазовые превращения

Разрушения ^ Тепловая энергия

Рисунок 1.2 - Возможные каналы диссипации упругой энергии при механическом воздействии на твердое тело

При механическом воздействии на твердое тело конечных размеров мы «закачиваем» в него определенную упругую энергию. Очевидным «каналом диссипации» этой энергии является пластическая деформация. При прекращении действия данного канала может быть выполнен другой канал, заключающийся в механическом разрушении. Однако при значительных величинах упругой энергии пластическая деформация может в принципе инициировать дополнительные «каналы диссипации»: динамическую рекристаллизацию, фазовые превращения и выделение тепловой энергии. Механизмы образования зародыша рекристаллизации и дальнейшего его роста при протекании мегапластической деформации могут совпадать с механизмами, ранее известными для стандартной динамической рекристаллизации при повышенных температурах, но могут и быть значительно иными, возможными только при пониженных температурах в условиях мегапластической деформации.

В работах [12, 14] показано, что к настоящему времени имеются лишь отдельные серьезные попытки описать явления, протекающие при МПД и длительной эксплуатации рельсов. Авторы упомянутых выше работ анализировали закономерности пластической деформации и конечные структуры, не обсуждая по какому собственно механизму реализуются изменения структурно-фазового состояния.

1.2 Изменения структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации

Как уже упоминалось в предыдущем параграфе в иностранной и отечественной научной литературе, практически отсутствуют сведения об эволюции структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации. Значительно лучше обстоит дело с формированием структурно-фазовых состояний наноструктур при МПД в перлитных сталях, к которым относится и рельсовая сталь. Анализ основных работ по этой проблеме приведен в монографиях [11, 12]. В этих научных трудах, отмечено, что процесс стабильного в стандартных условиях деформационно индуцированного распада цементита, требует тщательного анализа систем, имеющих наноразмерные величины, в которых может быть нарушено фазовое равновесие. Если сравнивать с зернами стандартного размера в процессе интенсивной пластической деформации происходит обратное превращение решетки феррита (ОЦК) в решетку аустенита (ГЦК) [26].

Согласно ориентационным соотношением Курдюмова-Закса нанокристаллические зерна аустенита с размерами в диаметре десять - двадцать нанометров возникают в ферритной матрице. Данные результаты хорошо согласуются с результатами теоретического моделирования, выполненного методами молекулярной динамики. Увеличение свободной энергии Гиббса феррита в связи с возникновением структуры наноразмерного диапазона и растворению карбидов одновременно с повышенным уровнем сдвиговых напряжений позволяют обеспечить движущую силу для этого обратного мартенситного превращения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Юрьев Антон Алексеевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Корнева, Л. B. Сравнительный анализ показателей качества рельсов ОАО «Новокузнецкий металлургический комбинат» и зарубежных производителей / Л.

B. Корнева, Г. Н. Юнин, Н. А. Козырев и др. // Изв. вуз. Черная металлургия. -2010. - № 12. - С. 38-42.

2. Смирнов, Л. A. Повышение качества отечественных железнодорожных рельсов / Л. A. Смирнов, А. А. Дерябин, А. Б. Добужская и др. // Бюллетень Черная металлургия. - 2005. - № 6. - С. 43-49.

3. Ермаков, В. М. Инновационные решения в области материалов для верхнего строения железнодорожного пути / В. М. Ермаков. - В кн.: Сб. научн. тр. «Улучшение качества и условий эксплуатации рельсов и рельсовых скреплений». - Екатеринбург: ОАО «УИМ», 2009. - С. 9-16.

4. Семенов, В. И. Будут ли отечественные рельсы соответствовать современным требованиям? / В. И. Семенов // Металлы Евразии. - 2000. - № 5. -

C. 30-33.

5. Козырев, Н. А. Железнодорожные рельсы из электростали / Н. А. Козырев, В. В. Павлов, JI. A. Годик, В. П. Дементьев. - Новокузнецк: Евраз Холдинг, 2006. - 387 с.

6. Борц, А. И. Перспективы развития рельсового производства в России / А. И. Борц, Е. А. Шур, В. М. Федин. - В кн.: Сб. научн. тр. «Улучшение качества и условий эксплуатации рельсов и рельсовых скреплений» (по материалам заседания некоммерческого партнерства «Рельсовая комиссия»). - Екатеринбург: ОАО «УИМ», 2011. С. 94-103.

7. Sheinman, E. Wear of Rails. A Review of the American press / E. Sheinman // Journal of Friction and Wear. - 2012. - Vol. 33. - No. 4. - Pp. 308-314.

8. Dao, M. Toward a quantitative understanding of mechanical behavior of nanocrystalline metals / M. Dao, L. Lu, R. J. Asaro, et al. // Acta Mater. - 2007. - Vol. 55. - Pp. 4041-4065.

9. Андриевский, Р. А. Основы наноструктурного материаловедения. Возможности и проблем / Р. А. Андриевский. - М.: Бином. Лаборатория знаний, 2012. - 252 с.

10. Андриевский, Р. А. Наноматериалы на металлической основе в экстремальных условиях / Р. А. Андриевский. - М.: Лаборатория знаний, 2016. -102 с.

11. Громов, В. Е. Формирование микроструктуры рельсов при закалке и длительной эксплуатации / В. Е. Громов, К. В. Морозов, О. А. Перегудов и др. -Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2017. - 373 с.

12. Gromov, V. E. Microstructure of quenched rails / V. E. Gromov, Yu. F. Ivanov, A. B. Yuriev, K. V. Morozov. - Cambridge, CISP Ltd., 2016. - 153 p.

13. Мулюков, Р. Р. Деформационные методы наноструктурирования материалов: Предпосылки. История. Настоящее и перспективы / Р. Р. Мулюков,

A. А. Назаров, Р. М. Имаев // Изв. вузов. Физика. - 2008. - № 5. - С. 47-59.

14. Глезер, А. М. О природе сверхвысокой пластической (мегапластической) деформации / А. М. Глезер // Изв. РАН Серия физическая. - 2007. - Т. 71. - № 12. - С. 1767-1776.

15. Сегал, В. М. Процессы пластического структурообразования металлов /

B. М. Сегал, В. И. Резников, В. И. Копылов. - Минск: Наука и техника, 1994. -232 с.

16. Валиев, Р. З. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией / Р. З. Валиев, И. В. Александров. - М.: Логос, 2000. -272 с.

17. Трефилов, В. И. Физические основы точности тугоплавких металлов / В. И. Трефилов, Ю. В. Мильман, С. А. Фирстов. - Киев: Наукова думка, 1975. - 316 с.

18. Рыбин, В. В. Большие пластические деформации и разрушение металлов / В. В. Рыбин. - М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

19. Gleiter, H. Nanostructured Materials / H. Gleiter // Progress in Material Science. - 1989. - Vol. 33. - P. 223-315.

20. Гусев, А. И. Нанокристаллические материалы / А. И. Гусев, А. А. Ремпель. - М.: Физматлит, 2000. - 224 с.

21. Носкова, Н. И. Субмикрокристаллические и нанокристаллические металлы и сплавы / Н. И. Носкова, P. P. Мулюков. - Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 279 с.

22. Валиев, Р. З. Объемные наноструктурные материалы: получение, структура и свойства / Р. З. Валиев, И. В. Александров. - М.: Наука, 2007. - 397 с.

23. Nazarov, A. A. Nanoscience. Engineering and Technology Handbook / A. A. Nazarov, R.R. Mulvukov / Eds. S. Lyshevski, D. Brenner, J. Iafrate, W. Goddard. -Boca Raton: CRC Press., 2002. P. 22-1-22-41.

24. Мулюков, Р. Р. Развитие принципов получения и исследование объемных наноструктурных материалов в ИПСМ РАН / Р. Р. Мулюков // Российские нанотехнологии. - 2007. - Т. 2. - № 7-8. - С. 38-53.

25. Морохов, И. П. Ультрадисперсные металлические среды / И. П. Морохов, Л. И. Трусов, Л. П. Чижик. - М.: Атомиздат, 1977. - 262 с.

26. Ivanisenko, Yu. Shear-induced а^-у transformation in nanoscale Fe-C composite / Yu. Ivanisenko, I. MacLaren, X. Sauvage, R. Z. Valiev, H.-J. Fecht // Acta Mater. - 2006. - Vol. 54. - Pp. 1659-1669.

27. Ning, Jiang-li. Tensile properties and work hardening behaviors of ultrafine grained carbon steel and pure iron processed by warm high pressure torsion / Jiang-li Ning, E. Courtois-Manara, L. Kurmanaeva, A. V. Ganeev, R. Z. Valiev, C. Kübel, Yu. Ivanisenko // Materials Science and Engineering: A. - 2013. - Vol. 581. - Pp. 8-15.

28. Ivanisenko, Yu. Annealing behavior of nanostructured carbon steel produced by severe plastic deformation / Yu. Ivanisenko, R. K. Wunderlich, R. Z. Valiev, H.-J. Fecht // Scripta Materialia. - 2003. Vol. 49. - No. 10. - Pp. 947-952.

29. MacLaren, I. Early stages of nanostructuring of a pearlitic steel by high pressure torsion deformation / I. MacLaren, Yu. Ivanisenko, H.-J. Fecht, X. Sauvage, R. Z. Valiev. - In: Ultrafine Grained Materials IV / Ed. By Zhu E.T. et al. - The Minerals, Metals & Materials Society, 2006. Pp. 1-6.

30. Ivanisenko, Yu. Stress- and Strain Induced Phase Transformations in Pearlitic Steels / Yu. Ivanisenko, W. Lojkowski, H.-J. Fecht // Materials Science Forum. - 2007. - Vol. 539-543. - Pp. 4681-4686.

31. Ivanisenko, Yu. The mechanism of formation of nanostructure and dissolution of cementite in a pearlitic steel during high pressure torsion / Yu. Ivanisenko, Lojkowski W., R. Z. Valiev, H.-J. Fecht // Acta Mater. - 2003. - Vol. 51. - No. 18. -Pp. 5555-5570.

32. Meyers, M. A. Mechanical properties of nanocrystalline materials / M. A. Meyers, A. Mishra, D. J. Benson // Progress in Materials Science. - 2006. - Vol. 51. -Pp. 427-556.

33. Kumar, K. S. Mechanical behavior of nanocrystalline metals and alloys / K. S. Kumar, H. Van Swygenhoven, S. Suresh // Acta Materialia. - 2003. - Vol. 51. - Pp. 5743-5774.

34. Lojkowski, W. The mechanical properties of the nanocrystalline layer on the surface of railway tracks / W. Lojkowski, Y. Millman, S. I. Chugunova, et. al. // Materials Science and Engineering: A. - 2003. - Vol. 303. - No. 1-2. - Pp. 209-215.

35. Андриевский, Р. А. Прочность нанострукур / Р. А. Андриевский, А. М. Глезер // УФН. - 2009. - Т. 179. - № 4. - С. 337-358.

36. Конева, Н. А. Физическая природа стадийности пластической деформации / Н. А. Конева, Э. В. Козлов. - Структурные уровни пластической деформации и разрушения / Под ред. В. Е. Панина. - Новосибирск: Наука, 1990. С. 123-186.

37. Гапонцев, В. Л. Диффузионные фазовые превращения в нанокристаллических сплавах при интенсивной пластической деформации / В. Л. Гапонцев, В. В. Кондратьев // Доклады РАН. - 2002. - Т. 385. - № 5. - С. 684.

38. Андриевский, Р. Л. Наноструктуры в экстремальных условиях / Р. Л. Андриевский // Успехи физических наук. - 2014. - Т. 184. - № 10. - С. 1017-1032.

39. Григорович, К. В. Исследование структуры и металлургического качества рельсовых сталей разных производителей / К. В. Григорович, А. С.

Трушкникова, А. М. Арсенкин, С. С. Шибаев, А. К. Гарбер // Металлы. - 2006. -№ 5. - C. 72-87.

40. Анисимов, П. С. влияние конструкции и параметров тележек на износ колес и рельсов / П. С. Анисимов // Железнодорожный транспорт. - 1999. - № 6. -C. 38-42.

41. Богданов, В. М. Об износе колес и рельсов / В. М. Богданов, Л. И. Бертнева // Железнодорожный транспорт. - 1999. - № 7. - C. 48-51.

42. Влияние износа рельсов и лубрикации на взаимодействие экипажа пути // Железные дороги мира. - 2003. - № 9. - C. 66-70.

43. Ермаков, В. М. Анализ эффективности работы дорог по снижению износов «колесо-рельс» / В. М. Ермаков // Железнодорожный транспорт. - 2005. -№ 7. - C. 58-64.

44. Лысюк, В. С. О причинах схода вагонов и износа рельсов в кривых / В. С. Лысюк // Железнодорожный транспорт. - 2004. - № 11. - C. 50-52.

45. Шаповалов, В. В. Методы устранения износа колес и рельсов / В. В. Шаповалов и др. // Железнодорожный транспорт. - 2004. - № 3. - C. 108-111.

46. Пути износа колес и рельсов // Железные дороги мира. - 2002. - № 4 - C. 65-72.

47. Zhong, W. Experimental investigation between rolling contact fatigue and wear of high-speed and heavy-haul railway and selection of rail material / W. Zhong, J. J. Hu, P. Shen, et.al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Pp. 2485-2493.

48. Tyfour, W. R. The steady state wear behavior of pearlitic rail steel under dry rolling-sliding contact conditions / W. R. Tyfour, J. H. Beynon, A. Kapoor // Wear. -1995. - Vol. 180. - Pp. 79-89.

49. Steenbergen, М^аё1. On the mechanism of squat formation on train rails. Part I: Origination / Michaël Steenbergen, Rolf Dollevoet // International Journal of Fatigue. - 2013. - Vol. 47. - Pp. 361-372.

50. Bold, P. E. Shear mode crack growth and rolling contact fatigue / P. E. Bold, M. W. Brown, R. J. Allen // Wear. - 1991. - Vol. 144. - Pp. 307-317.

51. Clayton, P. Tribological aspects of wheel-rail contact: A review of recent experimental research / P. Clayton // Wear. - 1996. - Vol. 191. - Pp. 170-183.

52. Kondo, K. Cause, increase, diagnosis, countermeasures and elimination of Shinkansen shelling / K. Kondo, K. Yoroizaka, Y. Sato // Wear. - 1996. - Vol. 191. -Pp. 199-203.

53. Ishida, M. Experimental study on rolling contact fatigue from the aspect of residual stress / M. Ishida, N. Abe // Wear. - 1996. - Vol. 191. - Pp. 65-71.

54. Carroll, R. Rolling contact fatigue of white etching layer: Part 1: Crack morphology / R. Carroll, J. Beynon // Wear. - 2007. - Vol. 262 (9-10). - Pp. 12531266.

55. Li, Z. An investigation into the causes of squats - Correlation analysis and numerical modeling / Z. Li, X. Z. C. Esveld, R., Dollevoet, et al. // Wear. - 2008. - Vol. 265 (9-10). - Pp. 1349-1355.

56. Li, Z. Squat growth - some observations and the validation of numerical predictions / Z. Li, R. Dollevoet, M. Molodova, et al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Pp. 148-157.

57. Li, Z. Squats on railway rails / Z. Li. - In: Wheel-rail interface handbook / Eds. R. Lewis, U. Olofsson. - Cambridge: Woodhead Publishing, 2009. Pp. 409-436.

58. Sarvesh, Pal. Metallurgical and physical understanding of rail squat initiation and propagation / Pal Sarvesh, Valente Carlos, Daniel William, et al. // Wear. - 2012. -Vol. 284-285. - Pp. 30-42.

59. Grassie, S. Alleviation of rolling contact fatigue on Sweden's heavy haul railway / S. Grassie, P. Nilsson, K. Bjurstrom, et al. // Wear. - 2002. - Vol. 253 (1-2). -Pp. 42-53.

60. Cannon, D. F. Rail rolling contact fatigue Research by the European Rail Research Institute / D. F. Cannon, H. Pradier // Wear. - 1996. - Vol. 191 (1-2). - Pp. 113.

61. Bernsteiner, C. Development of white etching layers on rails: Simulation and experiments / C. Bernsteiner, G. Muller, A. Meierhofer, et.al. // Wear. - 2016. - Vol. 366-367. - Pp. 116-122.

62. Grassie, S. L. "Studs": a squat-type defect in rails / S. L. Grassie, D. I. Fletcher, E. A. G. Hernandez, P. Summers // J. Rail Rapid Transit. - 2012. - Vol. 226. -Pp. 243-256.

63. Grassie, S. L. Squats and squat-type defects in rails: the understanding to date / S. L. Grassie // J. Railand Rapid Transit. - 2012. - Vol. 226. - Pp. 235-242.

64. Ishida, M. Rolling contact fatigue (RCF) of rails in Japanese railways and its mitigation strategies / M. Ishida // Special Issue: Electron. J. Struct. Eng. - 2013. - Vol. 13.

65. Kerr, M. The Epidemiology of Squatsand Related Rail Defects / M. Kerr, A. Wilson, S. Marich. - In: Conferenceon Rail way Engineering. - Perth, Australia, 2008. Pp. 83-96.

66. Steenbergen. M. On the mechanism of squat formation on train rails // M. Steenbergen, R. Dollevoet Int. // J. Fatigue. - 2013. - Vol. 47 (11). - Pp. 361-372.

67. Fletcher, D. The potential for subressing rail defect growth through tailoring rail thermo-mechanical properties / Fletcher D., Sanusi S.H. - In: Proceeding of the10th International Conference on Contact Mechanics and Wear of Rail. Wheel System. -Colorado Springs, Colorado, USA, 2015.

68. Ivanisenko, Yu. Microstructure modification in the Surface Layers of Railway Rails and Wheels: Effect of High Strain Rate Deformation / Yu. Ivanisenko, H. J. Fecht // Steel tech. - 2008. - Vol. 3. - No. 1. - Pp. 19-23.

69. Перегудов, О. А. Изменение тонкой структуры и свойств рельсов при длительной эксплуатации: автореф. дис. ... канд. техн. наук.: 01.04.07 / О. А. Перегудов. - Новокузнецк: СибГИУ, 2017. - 20 с.

70. Иванов, Ю. Ф. Эволюция структурно-фазовых состояний рельсов при длительной эксплуатации / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, О. А. Перегудов, К. В. Морозов, А. Б. Юрьев // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2015. - Т. 58. - № 4. -С. 262-267.

71. Перегудов, О. А. Формирование полей внутренних напряжений в рельсах при длительной эксплуатации / О. А. Перегудов, К. В. Морозов, В. Е.

Громов, А. М. Глезер, Ю.Ф. Иванов // Деформация и разрушение материалов. -2015. - № 11. - С. 34-37.

72. Громов, В. Е. Изменение структуры и свойств поверхностных слоев головки рельсов после длительной эксплуатации / В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов, О. А. Перегудов, К. В. Алсараева, Н. А. Попова, Е. Л. Никоненко // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2015. - Т. 12. -№ 2. - С. 203-208.

73. Иванов, Ю. Ф. Формирование структурно-фазовых градиентов в рельсах при длительной эксплуатации / Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов, О. А. Перегудов, В. Е. Громов, Н. А. Попова, Е. Л. Никоненко // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2015. - № 3. - С. 59-65.

74. Громов, В. Е. Механизмы упрочнения рельсов при длительной эксплуатации / В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов, О. А. Перегудов, Н. А. Попова, Е. Л. Никоненко // Проблемы черной металлургии и материаловедения. -2015. - № 4. - С. 98-104.

75. Громов, В. Е. Эволюция структуры и свойств поверхностного слоя рельсов при длительной эксплуатации / В. Е. Громов, О. А. Перегудов, Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов, К. В. Алсараева // Вопросы материаловедения. - 2015. - № 3 (83). - С. 30-38.

76. Морозов, К. В. Формирование тонкой структуры рельсов при объемной и дифференцированной закалке / К. В. Морозов, В. Е. Громов, О. А. Перегудов, Ю. Ф. Иванов, А. Б. Юрьев, К. В. Аксёнова // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2016. - № 1. - С. 53-61.

77. Иванов, Ю. Ф. Эксплуатация рельсовой стали: деградация структуры и свойств поверхностного слоя / Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов, О. А. Перегудов, В. Е. Громов // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2016. - Т. 59. - № 8. - С. 576-580.

78. Иванов, Ю. Ф. Природа деградации структуры поверхности катания рельсов при эксплуатации / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, А. М. Глезер, О. А. Перегудов, К. В. Морозов // Известия РАН. Серия физическая. - 2016. - Т. 80. - № 12. - С. 1682-1687.

79. Gromov, V. E. Surface layer structure degradation of rails in prolonged operation / V. E. Gromov, O. A. Peregudov, Yu. F. Ivanov, K. V. Morozov, K. V. Alsaraeva, O. A. Semina // Journal of surface investigation. X-ray, synchrotron and neutron techniques. - 2015. - Vol. 9. - No. 6. - Pp. 1292-1298.

80. Gromov, V. E. Evolution of structure and properties of railhead fillet in long-term operation / V. E. Gromov, Yu. F. Ivanov, O. A. Peregudov, K. V. Morozov, X. L. Wang, W. B. Dai, Yu. V. Ponomareva, O. A. Semina // Materials and Electronics Engineering. - 2015. - Vol. 2. - No. 4. - P. 1-4.

81. Peregudov, O. A. Structure-phase states evolution in rails during a long operation / O. A. Peregudov, V. E. Gromov, Yu. F. Ivanov, K. V. Morozov, K. V. Alsaraeva, O. A. Semina // AIP conference proceedings. - 2015. - Vol. 1683. - No. 020179.

82. Ivanov, Yu. F. Formation Structural Phase Gradients in Rail Steel During Long-Term Operation / Yu. F. Ivanov, O. A. Peregudov, K. V. Morozov, V. E. Gromov, N. A. Popova, E. N. Nikonenko // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2016. - Vol. 112. - No. 012038.

83. Gromov, V. E. Formation and evolution of structure-phase states in rails after drawn resource / V. E. Gromov, K. V. Morozov, Yu. F. Ivanov, K. V. Aksenova, O. A. Peregudov, A. P. Semin // Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures. - 2016. - No. 1. - Pp. 38-44.

84. Gromov, V. E. Physical nature of rail strengthening in long term operation / V. E. Gromov, O. A. Peregudov, Y. F. Ivanov, A. M. Glezer, K. V. Morozov, K. V. Aksenova, O. A. Semina // AIP Conference Proceedings. - 2016. - Vol. 1783. - No. 020069.

85. Shang, De-Yi. Theory of Heat Transfer with Forced Convection Film Flows / De-Yi. Shang. - Berlin: Springer, 2011. - 346 p.

86. Maceri, Aldo. Theory of Elasticity / Aldo Maceri. - Berlin: Springer, 2010. -

716 p.

87. Новиков, И. И. Теория термической обработки металлов / И. И. Новиков. - M.: Металлургия, 1986 - 480 с.

88. Chumakov, Yu. A. Interrelated processes of heat mass transfer and stress evolution in a disk with an inclusion under the action of high density energy flow / Yu. A. Chumakov, A.G. Knyazeva // Physical Mesomechanics. - 2013. - Vol. 16. - 0 Pp. 85-91.

89. Passarella, D. N. Mathematical modeling of heat transfer during quenching process / D. N. Passarella, F. Varas, E. B. Martin // Numerical Methods for Hyperbolic Equations: Theory and Appl., An Int. Conf. to Honour Professor E.F. Toro. - Proc. of the Int. Conf. on Numerical Methods for Hyperbolic Equations: Theory and Appl., 2013. P. 185-191.

90. Сарычев, В. Д. Математическая модель расчета температурных полей при прерывистом охлаждении проката / В. Д. Сарычев, В. Е. Громов, А. Ю. Грановский, С. С. Шляпников, А. В. Ильященко // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2016. - № 3. - С. 339-342.

91. Samarskii, A. A. Vychislitel'naya teploperedacha (Computational Heat Transmission) / A. A. Samarskii, P. N. Babishchevich. - Editorial URSS, Moscow. 2003.

92. Deshpande, P. D. Modeling the steel case carburizing quenching process using statistical and machine learning techniques / P. D. Deshpande, B. P. Gautham, U. Gupta, D. Khan. - In: 9th International Conference on Industrial and Information Systems, ICIIS 2014, art. no. 7036589. - 2015.

93. Duistermaat, J. J. Fourier Integral Operators / J. J. Duistermaat. - Berlin: Springer, 2011. - 142 p.

94. Kartashov, E. M. Analytical Theory of Heat Conduction and Thermoelasticity, URSS / E. M. Kartashov, V. A. Kudinov. - Mos^w, 2012.

95. Сталинский, Д. В. Разработка оптимальных режимов поверхностной закалки рельсов с нагрева токами высокой частоты / Д. В. Сталинский, А. С. Рудюк, В. Е. Сапожков, Д. К. Нестеров // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2009. - № 5. - C. 65-70.

96. Сарычев, В. Д. Теоретическая модель воздействия нагрузки на упрочненный рельс / В. Д. Сарычев, В. А. Бердышев, В. И. Петров // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 1998. - № 4. - С. 17-20.

97. Moiseenko, D. D. Physical fracture mesomechanics of solids treated as nonlinear hierarchically organized systems / D. D. Moiseenko, V. E. Panin // Mechanics of Solids. - 2015. - Vol. 50. - No. 4. - Pp. 400-411.

98. Forest, Samuel. Some links between recent gradient thermo-elasto-plasticity theories and the thermomechanics of generalized continua / Samuel Forest, Elias C. Aifantis // International Journal of Solids and Structures. - 2010. - Vol. 47. - Pp. 3367.

99. Zhang, N. H. Elastic bending analysis of bilayered beams containing a gradient layer by an alternative two-variable method / N. H. Zhang, W. L. Meng, E. C. Aifantis // Composite Structures. - 2011. - Vol. 93. - Pp. 3130.

100. Александров, В. М. Неклассические пространственные задачи механики контактных взаимодействий упругих тел / В. М. Александров, Д. А. Пожарский. - М.: Факториал, 1998. - 288 c.

101. Александров, В. М. Аналитические методы в контактных задачах теории упругости / В. М. Александров, М. И. Чебаков. - М.: Физматлит, 2004. -302 с.

102. Александров, В. М. Контактные задачи с тонкими покрытиями и прослойками / В. М. Александров, С. М. Мхитарян. - М.: Наука, 1987. - 488 с.

103. Горячева, И. Г. Скольжение гладкого индентора при наличии трения по вязкоупругому полупространству / И. Г. Горячева, Ф. И. Степанов, Е. В. Торская // Прикладная математика и механика. - 2015. - Т. 79. - С. 853.

104. Ломакин, В. А. Теория упругости неоднородных тел / В. А. Ломакин. -СПб.: Лань, 2014. - 368 с.

105. Головин, Ю. И. Наноиндентирование и его возможности / Ю. И. Головин. - М: Машиностроение, 2009. - 312 с.

106. Шевляков, Ю. А. Матричные алгоритмы в теории упругости неоднородных сред / Ю. А. Шевляков. - Киев - Одесса: Вища школа, 1977. - 216 с.

107. Tarasov, S. Y. Shear instability in the subsurface layer of a material in friction / S. Y. Tarasov, V. E. Rubtsov // Physics of Solid State. - 2011. - Vol. 53. -Pp. 358-362.

108. Tarasov, S. Y. Subsurface shear instability and nanostructuring of metals in sliding / S. Y. Tarasov, V. E. Rubtsov, A. V. Kolubaev //Wear 2010. - Vol. 268. - Pp. 59-66.

109. Rubtsov, V. E. One-dimensional model of inhomogeneous shear in sliding / V. E. Rubtsov, S. Y. Tarasov, A. V. Kolubaev // Phys. Mesomech. - 2012. - Vol. 15. -Pp. 337-341.

110. Klassen-Nekludova, M. V. Nature of intergranular layers / M. V. Klassen-Nekludova, T. A. Kontorova // Uspekhi Phizicheskikh Nauk. - 1939. - Vol. 22. - Pp. 249-292.

111. Klassen-Nekludova, M. V. Nature of intergranular layers / M. V. Klassen-Nekludova, T. A. Kontorova // Uspekhi Phizicheskikh Nauk. - 1939. - Vol. 22. - Pp. 395-426.

112. Грабский, М. В. Структура границ зерен в металлах. Монография / М. В. Грабский / Пер. с польск. - М.: Металлургия, 1972. - 160 с.

113. Sundeev, R. V. Susceptibility of crystalline alloys to deformational amorphization during torsion under quasi-hydrostatic pressure / R. V. Sundeev, et. al. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. - 2012. - Vol. 76. - Pp. 12261232.

114. Sundeev, R. V. Deformation behavior of layered amorphous-crystalline Ti-Ni-Cu composite under different conditions of torsion in a bridgman chamber / R. V. Sundeev, et. al. // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. - 2015. - Vol. 79. - Pp. 1156-1161.

115. Glezer, A. M. General view of severe plastic deformation in solid state / A. M. Glezer, R. V. Sundeev // Materials Letters. - 2015. - Vol. 139. - Pp. 455-457.

116. Sarychev, V. D. Viscous flow analysis of the Kelvin-Helmholtz instability for short waves / V. D. Sarychev, S. A. Nevskii, E. V. Sarycheva, et. al. // AIP Conference Proceedings. - 2016. - No. 1783. - Pp. 020198 (1-4).

117. Сарычев, В. Д. Модель образования наноструктур в рельсовой стали при интенсивной пластической деформации / В. Д. Сарычев, С. А. Невский, В. Е. Громов // Деформация и разрушение материалов. - 2016. - № 6. - С. 25-29.

118. Sarychev, V. D. Viscous flow analysis of the Kelvin-Helmholtz instability for short waves / V. D. Sarychev, S. A. Nevskii, A. Yu. Granovskii, et. al. // AIP Conference Proceedings. - 2015. - No. 1683. - Pp. 020200 (1-4).

119. Daves, W. A finite element model to simulate the physical mechanism of wear and crack initiation in wheel-rail contact / W. Daves, W. Kubin, S. Scheriau et. al. // Wear. - 2016. - Vol. 366-367. - Pp. 78-83.

120. Kolubaev, A. Scale-dependent subsurface deformation of metallic materials in sliding / A. Kolubaev, S. Tarasov, O. Sizova, E. Kolubaev // Tribology Int. - 2010. -Vol. 43. - No. 4. - Pp. 695-699.

121. Panin, V. E. Subsurface layer formation during sliding friction / V. E. Panin, A. V. Kolubaev, S. Yu. Tarasov, V. L. Popov // Wear. - 2002. - No. 10-11. - Pp. 860867.

122. Рубцов, В. Е. Одномерная модель неоднородного сдвига при трении скольжения / В. Е. Рубцов, С. Ю. Тарасов, А. В. Колубаев // Физическая мезомеханика. - 2012. - Т. 15. - № 4. - С. 103-108.

123. Тарасов, С. Ю. Анализ макроскопических полей деформации при трении скольжения / С. Ю. Тарасов, В. Е. Рубцов, А. В. Колубаев, В. В. Горбатенко // Изв. вузов. Физика. - 2013. - Т. 56. - № 7-2. - С. 350-355.

124. Рубцов, В. Е. Неоднородность деформации и сдвиговая неустойчивость материала при трении / В. Е. Рубцов, С. Ю. Тарасов, А. В. Колубаев // Изв. вузов. Физика. - 2011. - № 11/3. - С. 215-220.

125. Монин, А. С. Статистическая гидромеханика. Т. 1 / А. С. Монин, А. М. Яглом. - М.: Наука, 1967. - 640 с.

126. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. - М.: Физматлит, 2006.

127. Zerbst, U. Introduction to the damage tolerance behaviour of railway rails -a review / U. Zerbst, R. Lunden, K.-O. Edel, et. al. // Engineering Fracture Mechanics. -2009. - Vol. 76 (17). - Pp. 2563-2601.

128. Zefeng, W. Three-dimensional elastic-plastic stress analysis of wheel-rail rolling contact / W. Zefeng, W. Lei, L. Wei, J. Xuesong, Z. Minhao // Wear. - 2011. -Vol. 271. - No. 1-2. - Pp. 426-436.

129. Lei, W. Thermo-elastic-plastic finite element analysis of wheel/rail sliding contact / W. Lei, W. Zefeng, L. Wei, J. Xuesong // Wear. - 2011. - Vol. 271. - No. 1-2.

- Pp. 437-443.

130. Zhao, Xin. The solution of frictional wheel-rail rolling contact with a 3D transient finite element model: Validation and error analysis / Xin Zhao, Zili Li // Wear.

- 2011. - Vol. 271. - No. 1-2. - Pp. 444-452.

131. Falomi, S. Multibody modeling of railway vehicles: Innovative algorithms for the detection of wheel-rail contact points / S. Falomi, M. Malvezzi, E. Meli // Wear.

- 2011. - Vol. 271. - No. 1-2. - Pp. 453-461.

132. Magheri, S. An innovative wheel-rail contact model for multibody applications / S. Magheri, M. Malvezzi, E. Meli, A. Rindi // Wear. - 2011. - Vol. 271. -No. 1-2. - Pp. 462-471.

133. Johansson, A. Simulation of wheel-rail contact and damage in switches & crossings / A. Johansson, B. Palsson, M. Ekh, et. al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 472-481.

134. Sun, Y. Q. A numerical method using VAMPIRE modelling for prediction of turnout curve wheel-rail wear / Y. Q. Sun, C. Cole, P. Boyd // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 482-491.

135. Datsyshyn, O. P. Modeling of fatigue contact damages formation in rolling bodies and assessment of their lifetime / O. P. Datsyshyn, V. V. Panasyuk, A. Yu. Glazov // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 186-194.

136. Xia, Li. A new integrated model to predict wheel profile evolution due to wear / Li Xia, Jin Xuesong, Wen Zefeng, et. al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. -Pp. 227-237.

137. Pombo, J. Development of a wear prediction tool for steel railway wheels using three alternative wear functions / J. Pombo, J. Ambrosio, M. Pereira / Wear. -2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 238-245.

138. Vuong, T. T. Investigation of a transitional wear model for wear and wear-type rail corrugation prediction / T. T. Vuong, P. A. Meehan, D. T. Eadie, et. al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 238-245.

139. Franklin, F. J. Three-dimensional modelling of rail steel microstructure and crack growth / F. J. Franklin, A. Gahlot, D. I. Fletcher, et. al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 357-363.

140. Zefeng, Wen. Three-dimensional elastic-plastic stress analysis of wheel-rail rolling contact / Wen Zefeng, Wu Lei, Li Wei, et. al. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 426-436.

141. Lei, Wu. Thermo-elastic-plastic finite element analysis of wheel-rail sliding contact / Wu Lei, Wen Zefeng, Li Wei, Jin Xuesong // Wear. - 2011. - Vol. 271. - Iss. 1-2. - Pp. 437-443.

142. Falomi, S. Determination of wheel-rail contact points: Comparison between classical and neural network based procedures / S. Falomi, M. Malvezzi, E. Meli, A. Rindi // Meccanica. - 2009. - Vol. 44. - Iss. 6. - Pp. 661-686.

143. Meli, E. An innovative degraded adhesion model for multibody applications in the railway field / E. Meli, L. Pugi, A. Ridolfi // Multibody System Dynamics. -2014. - Vol. 32. - Iss. 2. - Pp. 133-157.

144. Bogdanski, Stanislaw. Quasi-static and dynamic liquid solid interaction in 3D squat-type cracks / Stanislaw Bogdanski // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. -Pp. 20-27.

145. Karttunen, K. The influence of track geometry irregularities on rolling contact fatigue / K. Karttunen, E. Kabo, A. Ekberg // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 12. - Pp. 78-86.

146. Vollebregt, E. A. H. Numerical modeling of measured railway creep versus creep-force curves with contact / E. A. H. Vollebregt // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - Pp. 87-95.

147. Fletcher, David. I. Numerical simulation of near surface rail cracks subject to thermal contact stress // David I. Fletcher / Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - Pp. 96-103.

148. Sichani, Matin Sh. Comparison of non-elliptic contact models: Towards fast and accurate modelling of wheel-rail contact / Matin Sh. Sichani, Roger Enblom, Mats Berg. // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. - Pp. 111-117.

149. Sebès, Michel. A multi-Hertzian contact model considering plasticity / Michel Sebès, Hugues Chollet, Jean-Bernard Ayasse, Luc Chevalier // Wear. - 2014. -Vol. 314. - Iss. 1-2. - Pp. 118-124.

150. Zhu, Y. An adhesion model for wheel-rail contact at the micro level using measured 3d surfaces / Y. Zhu, U. Olofsson // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. -Pp. 155-161.

151. Hardwick, C. Wheel and rail wear-Understanding the effects of water and grease / C. Hardwick, R. Lewis, D. T. Eadie // Wear. - 2014. - Vol. 314. - Iss. 1-2. -Pp. 198-204.

152. Wu, Lei. Effects of curve radius and rail profile on energy saving in heavy haul achieved by application of top of rail friction modifier / Lei Wu., Yao Xuesong, Vander Marel Joel, et. al. // Wear. - 2016. - Vol. 366-367. - Pp. 38-48.

153. Shaojie. Gu. An innovative contact partition model for whell/rail normal contact / Gu Shaojie, Yang Xinwen, Zhou Shunhua, et.al. // Wear. - 2016. - Vol. 366367. - Pp. 38-48.

154. Kelly, A. Strengthening Methods in Crystals / A. Kelly, R. B. Nicholson. -Elsevier, 1971. - 214 p.

155. Fleischer, R. L. The relation between the structure and Mechanical properties of metals / R. L. Fleischer, W. R. Hibbard. - H.M.S.O., 1963. - 203 p.

156. Смирнов, Б. И. Дислокационная структура и упрочнение кристаллов / Б. И. Смирнов. - Л.: Наука, 1981. - 236 с.

157. Трефилов, В. И. Физические основы прочности тугоплавких металлов / В. И. Трефилов, Ю. В. Мильман, С. А. Фирстов. - Киев: Наукова думка, 1975. -315 с.

158. Трефилов, В. И. Деформационное упрочение и разрушение поликристаллических металлов / В. И. Трефилов, В. И. Моисеев, Э. П. Печковский и др. - Киев: Наукова думка, 1987. - 248 с.

159. Штремель, М. А. Прочность сплавов. Часть II. Деформация. Учебник для ВУЗов / М. А. Штремель. - М.: МИСИС, 1997. - 527 с.

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

161. Иванов, Ю. Ф. Взаимодействие углерода с дефектами и процессы карбидообразования в конструкционных сталях / Ю. Ф. Иванов, С. А. Гладышев, Н. А. Попова, Э. В. Козлов. - В кн.: Сб. трудов «Взаимодействие дефектов кристаллической решетки и свойства». - Тула: изд. ТулПИ, 1986. С. 100-105.

162. Speich, G. Yield strength and transformation substructure of quenched iron-nickel alloys / G. Speich, P. R. Swann // J. Iron and Steel Inst. - 1695. - Vol. 203. -No.4. - Pp. 480-485.

163. Raj, B. V. N. Transmission electron microscopy characterization of dislocated lath martensite / B. V. N. Raj, G. Thomas. - In: Proc. Int. Conf. Martensite Transformation ICOMAT-1979. Vol. 1. - Cambridge, 1979. Pp. 12-21.

164. Speich, G. Tempering of low-carbon martensite / G. Speich // Trans. Met. Soc. AIME. - 1969. - Vol. 245. - No. 10. - Pp. 2553-2564.

165. Kalich, D. On the distribution of carbon in martensite / D. Kalich, E. M. Roberts // Met. Trans. - 1971. - Vol. 2. - No. 10. - Pp. 2783-2790.

166. Fasiska, E. J. Dilatation of alpha-iron by carbon / E. J. Fasiska, H. Wagenblat // Trans. Met. Soc. AIME. - 1967. - Vol. 239. - No. 11. - Pp. 1818-1820.

167. Barnard, S. J. Carbon atom distribution in a dual phase steels: atom probe study / S. J. Barnard, G. D. W. Smith, M. Saricaya, G. Thomas // Scripta met. - 1981. -Vol. 15. - No. 4. - Pp. 387-392.

168. Ridley, N. Lattice parameters of Fe-C austenite of room temperature / N. Ridley, H. Stuart, L. Zwell // Trans. Met. Soc. AIME. - 1969. - Vol. 246. - No. 8. - Pp. 1834-1836.

169. Веселов, С. И. Зависимость параметра решетки аустенита от содержания углерода при высоких температурах / С. И. Веселов, Е. З. Спектор // ФММ. - 1972. - Т. 34. - № 5. - С. 895-896.

170. Физика и механика волочения и объемной штамповки / Под ред. В. Е. Громова, Э. В. Козлова. - М.: Недра. 1997. - 293 с.

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

172. Гриднев, В. Н. Физические основы электротермического упрочнения стали / В. Н. Гриднев, Ю. Я. Мешков, С. П. Ошкадерев, В. И. Трефилов. - Киев: Наукова думка, 1973. - 235 с.

173. Гриднев, В. Н. Прочность и пластичность холоднодеформированной стали / В. Н. Гриднев, В. Г. Гаврилюк, Ю. Я. Мешков. - Киев: Наукова думка, 1974. - 231 с.

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

175. Гриднев, В. Н. Перераспределение углеродных и легирующих элементов при пластической деформации и последующем нагревании стали / В. Н. Гриднев, В. Г. Гаврилюк, В. М. Надутов, Ю. А. Полушкин // ФММ. - 1980. - Т. 50. - № 3. - С. 582-587.

176. Гаврилюк, В. Г. Механизмы распада цементита при пластической деформации / В. Г. Гаврилюк, Д. С. Герцрикен, Ю. А. Полушкин, В. М. Фильченко // ФММ. - 1981. - Т. 51. - № 1. - С. 147-151.

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

178. Громов, В. Е. Микроструктура закаленных рельсов / В. Е. Громов, А. Б. Юрьев, К. В. Морозов, Ю. Ф. Иванов. - Новокузнецк: Изд-во «Интер-Кузбасс», 2014. - 213 с.

179. Чернявский, В. С. Стереология в металловедении / В. С Чернявский. -М.: Металлургия, 1977. - 280 с.

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

181. Zuo, Jian Min. Advanced Transmission Electron Microscopy / Jian Min Zuo, John C.H. Spence. - Springer, New York, 2017.

182. Fultz, B. Transmission Electron Microscopy and Diffractometry of Materials, fourth edition / B. Fultz, J. Howe. - Berlin: Springer, 2013.

183. Thomas, J. Analytical Transmission Electron Microscopy / J. Thomas, T. Gemming. - Dordrecht: Springer Netherlands, 2014.

184. Egerton, F. R. Physical Principles of Electron Microscopy / F. R. Egerton. -Basel: Springer International Publishing, 2016.

185. Kumar, C. S. S. R. Transmission Electron Microscopy. Characterization of Nanomaterials / C. S. S. R. Kumar. - New York: Springer, 2014.

186. Carter, C. B. Transmission Electron Microscopy / C. B. Carter, D. B. Williams. - Berlin: Springer International Publishing, 2016.

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

188. Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении / Л. М. Утевский. - М.: Металлургия, 1973. - 584 с.

189. Schumann, H. Metallographie / H. Schumann. - Leipzig: VEB, 1964. - 621

p.

190. Клопотов, А. А. Физические основы рентгеноструктурного исследования кристаллических материалов / А. А. Клопотов, Ю. А. Абзаев, А. И. Потекаев, О. Г. Волокитин, В. Д. Клопотов. - Томск: изд. Томского политехнического университета, 2013. - 263 с.

191. Конева, Н. А. Pазвороты кристаллической решетки и стадии пластической деформации / Н. А. Конева, Д. В. Лычагин, Л. А. Теплякова и др. // Экспериментальное исследование и теоретическое описание дисклинаций. -Ленинград: ФТИ, 1984. С. 161-164.

192. Конева, Н. А. Эволюция дислокационной структуры и стадии пластического течения поликристаллического железо-никелевого сплава / Н. А.

Конева, Д. В. Лычагин, С. П. Жуковский и др. // ФММ. - 1985. - Т. 60. - № 1. - С. 171 -179.

193. Конева, Н. А. Природа субструктурного упрочнения / Н. А. Конева, Э.

B. Козлов // Изв. вузов. Физика. - 1982. - № 8. - С. 3-14.

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

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

196. Иванов, Ю. Ф. Структурно-фазовые состояния и механизмы упрочнения деформированной стали / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Н. А. Попова,

C. В. Коновалов, Н. А. Конева. - Новокузнецк: Полиграфист, 2016. - 510 с.

197. Беркович, И. И. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения: Учебник для вузов / И. И. Беркович, Д. Г. Громаковский; под ред. Д. Г. Громаковского. - Самара: Самарский гос. техн. ун-т. 2000. - 268 с.

198. Громов, В. Е. Эволюция структурно-фазовых состояний металла рельсов при длительной' эксплуатации / В. Е. Громов, О. А. Перегудов, Ю. Ф. Иванов и др. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2017. - 164 с

199. Томас, Г. Просвечивающая электронная микроскопия материалов / Г. Томас, М. Дж. Гориндж. - М.: Наука, 1983. - 320 с.

200. Иванов, Ю. Ф. Закаленная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения / Ю. Ф. Иванов, Е. В. Корнет, Э. В. Козлов, В. Е. Громов.

- Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2010. - 174 с.

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

202. Гуляев, А. П. Металловедение / А. П. Гуляев. - М.: Металлургия, 1978.

- 647 с.

203. Счастливцев, В. М. Перлит в углеродистых сталях / В. М. Счастливцев, Д. А. Мирзаев, И. Л. Яковлева, К. Ю. Окишев, Т. И. Табатчикова, Ю. В. Хлебникова. - Екатеринбург: УрО РАН, 2006. - 312 с.

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

205. Козлов, Э. В. Эволюция дислокационной субструктуры н термодинамика пластической деформации металлических материалов / Э. В. Козлов, В. А. Старенченко, Н. А. Конева // Металлы. - 1993. - № 5. - С. 152-161.

206. Громов, В. Е. Эволюция поверхностного слоя рельсов при длительной эксплуатации / В. Е. Громов, О. А. Перегудов, Ю. Ф. Иванов, К. В. Морозов, К. В. Алсараева // Вопросы материаловедения. - 2015. - № 3. - С. 41-49.

207. Иванов, Ю. Ф. Эволюция структруно-фазовых состояний рельсов при длительной эксплуатации / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, О. А. Перегудов, К. В. Морозов, А. Б. Юрьев // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2015. - Т. 58. - № 4. -С. 262-267.

208. Конева, Н. А. Дальнодействующие поля напряжений, кривизна-кручение кристаллической решетки и стадии пластической деформации. Методы измерений и результаты / Н. А. Конева, Э. В. Козлов, Л. И. Тришкина, Д. В. Лычагин. - В кн.: Новые методы в физике и механике деформируемого твердого тела. Сб. трудов международной конференции. - Томск: изд. ТГУ, 1990. С. 83-93.

209. Иванов, Ю. Ф. Бейнитная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. Н. Никитина. -Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2015. - 177 с.

210. Конева, Н. Эволюция структуры и внутренние поля напряжений. Аустенитная сталь / Н. Конева, С. Киселева, Н. Попова. - Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2017. - 148 с.

211. Иванов, Ю.Ф. Наукоемкие технологии в проектах РНФ. Сибирь / Ю.Ф. Иванов, В.Е. Громов, С.В. Коновалов, А.А. Юрьев, О.А. Перегудов, К.В. Морозов под. ред. С.Г. Псахье, Ю.П. Шаркеева. - Томск: Изд-во НТЛ, 2017. - С. 109-133.

212. Мейл, Р. Ф. Успехи физики металлов. В 3 т. Т. З / Р. Ф. Мейл, У. К. Хагель. - М.: Металлургия, 1960. С. 88-156.

213. Белоус, М. В. Изменения в карбидной фазе стали под влиянием холодной пластической деформации / М. В. Белоус, В. Т. Черепин // ФММ. -1962. - Т. 14. - № 1. - С. 48-54.

214. Смирнов, О. М. Диффузия и перераспределение углерода в железе и его сплавах в процессе деформации / О. М. Смирнов, В. А. Лазарев // ФММ. -1983. - Т. 56. - № 1. - С. 115-119.

215. Батаев, А. А. Закономерности пластической деформации перлита и разработка эффективных процессов упрочнения сталей с гетерофазной структурой: автореф. дисс. ... докт. техн. наук.: 05.16.01 / А. А. Батаев. - Томск, 1996. - 31 с.

216. Козлов, Э. В. Субструктурно-фазовые превращения при интенсивной пластической деформации малоуглеродистой феррито-перлитной стали / Э. В. Козлов, Д. М. Закиров, Н. А. Попова и др. // Изв. вузов. Физика. - 1998. - № 3. -С. 63-71.

217. Громов, В. Е. Градиентные структурно-фазовые состояния в рельсовой стали / В. Е. Громов, В. А. Бердышев, Э. В. Козлов, В. И. Петров, В. Д Сарычев., В. В. Дорофеев, Ю. Ф. Иванов, Л. Н. Игнатенко, Н. А. Попова, В. Я. Целлермаер -М.: Недра коммюникейшинс ЛТД, 2000. - 176 с.

218. Гурьев, А. М. Физические основы термоциклического борирования сталей / А. М. Гурьев, Э. В. Козлов, Л. Н. Игнатенко, Н. А. Попова. - Барнаул: АлтГТУ, 2000. - 177 с.

219. Попова, Н. А. Образование градиентных структур в перлитной стали при эксплуатации / Н. А. Попова, С. Г. Жулейкин, Л. Н. Игнатенко и др. // Вестник Тамбовского Университета. - 2003. - Т. 8. - № 4. - С. 589-590.

220. Ветер, В. В. Фрагментированная субструктура и трещинообразование в низколегированной стали / В. В. Ветер, Н. А. Попова, Л. Н. Игнатенко, Э. В. Козлов // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1994. - № 10. - С. 44-48.

221. Ветер, В. В. Градиентные структуры, возникающие при пластической деформации перлитной стали / В. В. Ветер, С. Г. Жулейкин, Л. Н. Игнатенко, В. В. Коваленко, В. Е. Громов, Н. А. Попова, Э. В. Козлов // Изв. АН. Серия физическая. - 2003. - Т. 67. - № 10. - С. 1375-1379.

222. Ворожищев, В. И. Состав и технология производства рельсов повышенной работоспособности / В. И. Ворожищев. - Новокузнецк: Новокузнецкий полиграфический комбинат, 2008. - 351 с.

223. Марочник сталей и сплавов / Под ред. В. Г. Сорокина. - М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

224. Таран, Ю. Н. Строение сплавов железо-углерод / Ю. Н. Таран. - В кн.: Металловедение и термическая обработка стали. Справ. изд. Т. II. / Под ред. М. Л. Бернштейна, А. Г. Рахштадта. - М.: Металлургия, 1983. С. 67-83.

225. Бернштейн, М. Л. Термомеханическая обработка стали / М. Л. Бернштейн, В.А. Займовский, Л. М. Капуткина. - М.: Металлургия, 1983. - 480 с.

226. Романив, О. Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей. Серия «Успехи современного металловедения» / О. Н. Романив. - М.: Металлургия, 1979. - 176 с.

227. Охрупчивание конструкционных сталей и сплавов / Под ред. К. Л. Брайента, С. К. Бенерджи. - М.: Металлургия, 1988. - 552 с.

228. Лахтин, Ю.М. Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева // М.: Машиностроение. - 1972. - 511 с.

229. Григорович, В. К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа / В. К. Григорович. - М.: Наука, 1970. - 292 с.

230. Вол, А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем / А. Е. Вол / Т. 2. - М.: Гос. изд. физико-математической литературы, 1962. - 982 с.

231. Йех, Я. Термическая обработка стали. Справочник / Я. Йех. - М.: Металлургия, 1979. - 264 с.

232. Лысак, Л. И. Физические основы термической обработки стали / Л. И. Лысак, Б. И. Николин. - Киев: Техника, 1975. - 304 с.

233. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник / Под ред. М. Л. Бернштейна, А. Г. Рахштадта / Т. 2. - М.: Металлургия, 1983. - 386 с.

234. Блантер, М. Е. Фазовые превращения при термической обработке стали / М. Е. Блантер. - М.: Металлургия, 1962. - 268 с.

235. Гудремон, Э. Специальные стали / Э. Гудремон; Пер. с нем. Т. I и II. -М.: Металлургия, 1966. - 1274 с.

236. Меськин, В. С. Основы легирования стали / В. С. Меськин. - М.: Металлургия, 1964. - 684 с.

237. Петров. Ю. Н. Дефекты и бездиффузионное превращение в стали / Ю. Н. Петров. - Киев: Наукова думка, 1978. - 267 с.

238. Пикеринг, Ф. Б. Физическое металловедение и обработка сталей / Ф. Б. Пикеринг. - М.: Металлургия, 1982. - 184 с.

239. Счастливцев, В. М. Структура термически обработанной стали / В. М. Счастливцев, Д. А. Мирзаев, И. Л. Яковлева. - М.: Металлургия, 1994. - 288 с.

240. Бернштейн, М. Л. Отпуск стали / М. Л. Бернштейн, Л. М. Капуткина, С. Д. Прокошкин. - М.: МИСИС, 1997. - 336 с.

241. Морозов, О. П. Верхний и нижний бейнит в углеродистой эвтектоидной стали / О. П. Морозов, В. М. Счастливцев, И. Л. Яковлева // ФММ. -1990. - № 2. - С. 150-159.

242. Белоус, М. В. Превращения при отпуске стали / М. В. Белоус, В. Т. Черепин, М. А. Васильев. - М.: Металлургия, 1973. - 232 с.

243. Белоус, М. В. Распределение углерода по состояниям при отпуске закаленной стали / М. В. Белоус // Металлофизика. - 1970. - № 32. - С. 79-82.

244. Белоус, М. В. Состояние углерода в отпущенной и холоднодеформированной стали. Первое превращение при отпуске / М. В. Белоус, Л. А. Шаталова, Ю. П. Шейко // ФММ. - 1994. - Т. 78. - № 2. - С. 99-106.

245. Белоус, М. В. Состояние углерода в отпущенной и холоднодеформированной стали. Объемные эффекты при нагреве закаленных сплавов Fe-C / М. В. Белоус, Ю. Н. Москаленок, В. Т. Черепин, Ю. П. Шейко, С. Мешашти // ФММ. - 1995. - Т. 80. - № 3. - С. 103-114.

246. Белоус, М. В. Pаспределение углерода по состояниям в отпущенной стали / М. В. Белоус, В. Б. Новожилов, Л. С. Шаталова, Ю. П. Шейко // ФММ. -1995. - Т. 79. - № 4. - С. 128-137.

247. Изотов, В. И. Pаспределение углерода в пакете мартенситных кристаллов и его влияние на прочность закаленных низколегированных сталей / В. И. Изотов, А. Г. Козлова // ФММ. - 1995. - Т. 80. - № 1. - С. 97-111.

248. Изотов, В. И. Влияние переохлаждения при нормальном превращении на распределение углерода в феррите низколегированной стали / В. И. Изотов, Г. А. Филиппов // ФММ. - 1999. - Т. 87. - № 4. - С. 72-77.

249. Speich, G. R. Tempering of low-carbon martensite / G. R. Speich // Trans. Met. Soc. AIME. - 1969. - Vol. 245. - No. 10. - Pp. 2553-2564.

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

251. Thomas, G. Lath martensites in carbon steels - are they bainitic? / G. Thomas, M. Sarikaya. - In: Proc. Itn. Conf. Solid-Solid Phases Transform., Pittsburgh, Pa, Aug. 10-14, 1981. - Warrendale, Pa, 1982. Pp. 999-1003.

252. Sarikaya, M. Solute element partitioning and austenite stabilization in steels / M. Sarikaya, G. Thomas, J. W. Steeds et. al. - In: Proc. Itn. Conf. Solid-Solid Phases Transform., Pittsburgh, Pa, Aug. 10-14, 1981. - Warrendale, Pa, 1982. Pp. 1421-1425.

253. Bhadeshia, H. K. D. H. Bainite in Steels. 2nd ed. / H. K. D. H. Bhadeshia. -The Institute of Materials, London, 2001. - 460 p.

254. Счастливцев, В. М. Остаточный аустенит в легированных сталях / В.. Счастливцев, Ю. В. Калетина, Е.А. Фокина. - Екатеринбург: УрО P^^ 2014. -236 с.

255. Гольдштейн, М. И. Дисперсионное упрочнение стали / М. И. Гольдштейн, Б. М. Фарбер. - М.: Металлургия, 1979. - 208 с.

256. Беленький, Б. З. Оценки прочности малоуглеродистых низколегированных сталей по структурным данным / Б. З. Беленький, Б. М. Фарбер, М. И. Гольдштейн // ФММ. - 1975. - Т. 39. - № 3. - С. 403-409.

257. Прнка, Т. Количественные соотношения между параметрами дисперсных выделений и механическими свойствами сталей / Т. Прнка // Металловедение и терм. обр. стали. - 1979. - № 7. - С. 3-8.

258. Статическая прочность и механика разрушения сталей: Сб. научных трудов / Пер. с нем.; под ред. В. Даля, В. Антона. - М.: Металлургия, 1986. - 566 с.

259. Шур, Е. А. Повреждение рельсов / Е. А. Шур. - М.: Интекст, 2012. -

192 с.

260. Конева, Н. А. Дислокационно-дисклинационные субструктуры и упрочнение / Н. А. Конева, Д. В. Лычагин, Л. А. Теплякова, Э. В Козлов. - В кн.: Теоретическое и экспериментальное исследование дисклинаций. - Л.: ФТИ, 1984. С. 116-126.

261. Мак Лин, Д. Механические свойства металлов / Д. Мак Лин. - М.: Металлургия, 1965. - 431 с.

262. Предводителев, А. А. Современное состояние исследований дислокационных ансамблей / А. А. Предводителев. - В кн.: Проблемы современной кристаллографии. - М.: Наука, 1975. С. 262-275.

263. Embyri, I. D. Strengthening by dislocations structure / I. D. Embyri. -Strengthening Method in Crystals. Applied Science Publishes, 1971. Pp. 331-402.

264. Mott, N. F. The distribution of dislocations in slip band / N. F. Mott, F. R. N. Nabarro // Proc. Phys. Soc. - 1940. - Vol. 52. - No. 1. - Pp. 86-93.

265. Громов, В.Е. Эволюция тонкой структуры в поверхностных слоях 100-м дифференцированно закаленных рельсов при длительной эксплуатации /В.Е. Громов, А.А. Юрьев, К.В. Морозов и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2017.- Том 14. - №2. - С. 267-273.

266. Громов, В.Е. Перераспределение атомов углерода в дифференцированно закаленных рельсах при длительной эксплуатации / В. Е. Громов, А.А. Юрьев, Ю.Ф. Иванов и др. // Изв. вузов Черная металлургия. - 2018. - №6. - С. 56-69.

267. Юрьев, А.А. Изменение структуры и фазового состава поверхности 100-м дифференцированно закаленных рельсов при длительной эксплуатации / А.А. Юрьев, В.Е. Громов, К. В. Морозов и др. // Изв. вузов Черная металлургия. -2017. - №10. - С. 826-831.

268. Иванов, Ю.Ф. Природа поверхностного упрочнения дифференцированно закаленных рельсов при длительной эксплуатации /Ю.Ф. Иванов, В.Е. Громов, А.А. Юрьев и др. // Деформация и разрушение материалов. - 2018. - №4. - С. 67- 85.

269. Громов, В.Е. Анализ механизмов деформационного упрочнения рельсовой стали в процессе длительной эксплуатации / В.Е. Громов, А.А. Юрьев, Ю.Ф. Иванов и др. // Проблемы черн. мет. и материаловедения. - 2017. -№3. - С. 76-84.

270. Иванов, Ю.Ф. Градиенты структуры и свойств поверхностных слоев дифференцированно закаленных рельсов после длительной эксплуатации / Ю.Ф. Иванов, В.Е. Громов, А.А. Юрьев и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2017.- Том 14. - №3. - С. 297-305.

271. Юрьев, А.А. Механизмы разрушения пластинчатого перлита дифференцированно закаленных рельсов при длительной эксплуатации / А.А. Юрьев, В.Е. Громов, В.А. Гришунин, О.А. Перегудов, Ю.Ф. Иванов, Е.Н. Никитина, Л.П. Бащенко // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2017. - Том 14. - №4. - С. 438-444.

272. Иванов, Ю.Ф. Преобразование карбидной фазы рельсов при длительной эксплуатации / Ю.Ф. Иванов, А.А. Юрьев, В.Е. Громов, С.В. Коновалов, О.А. Перегудов // Изв. вузов Черная металлургия. - 2018. № 2 - С. 140-148.

273. Громов, В.Е. Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации / В.Е. Громов, А.А. Юрьев, Ю.Ф. Иванов, С.В. Коновалов, О.А. Перегудов / Металлофизика и новейшие технологии. - 2017. - Т.39. - №12.- С. 1599-1646.

274. Громов, В.Е. Семин Трансформация структуры 100-метровых дифференцированно закаленных рельсов при длительной эксплуатации / В.Е. Громов, А.А. Юрьев, Ю.Ф. Иванов, Р. Квин, А.М. Глезер, А.П. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2018. - Т. 15. -№1. - С. 128-134.

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Юрьева A.A. «Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации"

Настоящим актом подтверждается, что технические специалисты рельсового производства ОАО «ЕВРАЗ - Объединенный ЗСМК» ознакомились с результатами диссертационной работы Юрьева Антона Алексеевича «Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации".

Данные структурно-фазовых превращений, перераспределения углерода, происходящих в 100-метровых дифференцированно закаленных рельсах после 691,8 млн. тонн брутто пропущенного тоннажа на испытательном кольце «ВНИИЖТ» по центральной оси и выкружке, механизмы упрочнения и теоретические значения аддитивного предела текучести и механические свойства использованы для сравнительного анализа с соответствующими параметрами дифференцированно закаленных рельсов в исходном состоянии после термомеханического упрочнения и последующей корректировки режимов дифференцированной закалки рельсов ДТ350 по ТУ 0921-276-011-24328-2012.

Ожидаемый годовой экономический эффект составляет 1,5 млн. рублей.

Начальник технического отдела рельсового производства

Е.В. Полевой

УТВЕРЖДАЮ Директор ООО ИЦ «Спецтехнологии»

В.Н. Лебедев

2017 г.

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы Юрьева А.А «Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных

Настоящей справкой подтверждается, что результаты диссертационной работы Юрьева Антона Алексеевича «Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации", полученные для 100 метровых дифференцированно закаленных рельсов после пропущенного тоннажа 691,8 млн. тонн брутто на испытательном кольце «ВНИИЖТ» по центральной оси и выкружке, а также предложенные механизмы упрочнения и найденные теоретические значения аддитивного предела текучести могут быть использованы при контроле технического состояния рельсов в процессе эксплуатации. Обнаруженные закономерности перераспределения углерода и структурно-фазовых изменений, происходящих в поверхностных слоях на глубину до 10 мм дифференцированно закаленных рельсов являются основанием для сокращения сроков регламентных работ по проверке состояния поверхности катания.

Ожидаемый экономический эффект составляет 1,5 млн. рублей.

рельсов в процессе длительной эксплуатации

и

Инженер ООО ИЦ «Спецтехнологии»

М.А. Синцов

УТВЕРЖДАЮ

// Проректор ю научиби работе ОмГТУ Б.Д. Женатов

^^ 2017 г.

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы Юрьева A.A. «Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных

Результаты диссертационной работы Юрьева Антона Алексеевича «Эволюция структуры и свойств дифференцированно закаленных рельсов в процессе длительной эксплуатации" использованы в научной деятельности и учебном процессе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Омский государственный технический университет». В частности, использовались при выполнении научно-исследовательских работ (Исследование физико-механических свойств поверхностных слоев интерметаллидных заготовок, подвергнутых механической обработке. Создание и исследование комбинированных тонкопленочных покрытий с улучшенными эксплуатационными свойствами на основа модели эволюции теплового импульса), а также при выполнении курсовых работ, проектов и дипломных работ по специальности 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов (профиль «Наноматериалы и нанотехнологии»).

Начальник научно-

рельсов в процессе длительной эксплуатации

Ii

исследовательской части

Г.С. Русских