Комбинированные технологии поверхностного упрочнения конструкционных сталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.01, доктор технических наук Чудина, Ольга Викторовна

• Чудина, Ольга Викторовна
• доктор технических наук
• 2003

Оглавление диссертации доктор технических наук Чудина, Ольга Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ.

1.1. Анализ существующих дислокационных теорий и механизмов упрочнения металлических сплавов.

1.2. Влияние структурных факторов на характеристики конструкционной прочности.

1.3. Анализ технологических способов реализации различных механизмов упрочнения при разработке упрочняющих технологий.

1.4. Пути повышения конструкционной прочности стали на основе оптимизации структурных параметров.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕМ С ЦЕЛЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ СТРУКТУРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ СТАЛЕЙ.

2.1. Графо-аналитические модели расчета уровня прочности при реализации различных механизмов упрочнения.

2.2. Расчетные модели прогнозируемой прочности стали на основе анализа существующих дислокационных теорий прочности и механизмов упрочнения.

2.2.1. Основные этапы разработки расчетных моделей.

2.2.2. Расчет прогнозируемого упрочнения а - железа после лазерной термообработки.

2.2.3. Расчет прогнозируемого упрочнения железной матрицы после лазерного легирования нитридообразующими элементами.

2.2.4. Расчет прогнозируемого упрочнения двойных Fe-ЛЭ сплавов в результате азотирования.

2.2.5. Оценка вклада различных упрочняющих механизмов в общий уровень прочности при лазерной термообработке, лазерном легировании и азотировании.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ КОМБИНИРОВАННЫМ МЕТОДОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И УЛЬТРАЗВУКА.

3.1. Методы ультразвукового поверхностного пластического деформирования.

3.1.1. Ультразвуковая обработка (У30).

3.1.2. Виброударная ультразвуковая обработка (ВУЗО).

3.2. Исследование влияния параметров ультразвукового ППД на структуру и свойства поверхностного слоя сталей аустёнитного (12Х18Н9Т) и мартенситного (Х15Н5Д2Т) классов.

3.3. Исследование влияния параметров комбинированных обработок на структуру и свойства упрочненной поверхности закаленной стали 45.

3.3.1. Микротвердость, структура и фазовый состав.

3.3.2 Расчет уровня упрочнения сталей после комбинированной обработки.

3.3.3 .Оценка вклада различных механизмов упрочнения.

3.3.4. Влияние комбинированной обработки на распределение остаточных напряжений в поверхностном слое стали.

3.4. Исследование влияния параметров ультразвуковой обработки на износостойкость и усталостную прочность сталей.

3.5. Исследование влияния ультразвуковой обработки на изменение геометрических характеристик поверхностного слоя сталей.

3.6. Рекомендации по выбору технологических режимов упрочняющей обработки с применением ультразвука.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЛАЗЕРНОГО ЛЕГИРОВАНИЯ И АЗОТИРОВАНИЯ.

4.1. Выбор материала матрицы и типа легирующих элементов.

4.2. Выбор технологических параметров лазерного легирования и азотирования.

4.2.1. Исследование кинетики формирования зон лазерного легирования.

4.2.2. Математическое моделирование процесса диффузионного насыщения азотом дискретно легированной железной матрицы с целью выявления оптимальных режимов азотирования.

4.2.3. Рекомендации по выбору технологических режимов лазерного легирования и азотирования.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ И ПОЛУЧЕНИЕ РЕГЛАМЕНТИРУЕМОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ

СТАЛИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКЕ.

5.1. Влияние технологических режимов комбинированной обработки на структуру, фазовый состав и свойства упрочненного слоя.

5.1.1. Влияние лазерного легирования на микротвердость, строение и фазовый состав поверхностного слоя.

5.1.2. Влияние азотирования на микротвердость, строение и фазовый состав поверхностного слоя лазернолегированной стали.

5.1.3. Влияние старения на микротвердость, строение и фазовый состав поверхностного слоя.

5.2. Расчет уровня упрочнения поверхностного слоя.

5.3. Оценка вклада различных упрочняющих механизмов в общий уровень упрочнения.

5.4. Механические свойства конструкционных сталей, упрочненных лазерным легированием и комбинированной обработкой (лазерное легирование + азотирование).

5.4.1. Распределение остаточных напряжений в поверхностном слое

5.4.2. Прочность и пластичность.

5.4.3. Износостойкость.

5.4.4. Трещиностойкость и характер разрушения.

5.4.5. Коррозионная стойкость.

Выводы по главе 5.

ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТЕХНОЛОГИИ И РЕЖИМОВ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комбинированные технологии поверхностного упрочнения конструкционных сталей»

Обеспечение научно-технического прогресса в машиностроении связано, прежде всего, с созданием новых конструкционных материалов и совершенствованием технологий их упрочнения. Благодаря успехам современного материаловедения создан широкий спектр материалов различного назначения с высокими эксплуатационными свойствами. Увеличилась доля пластмасс и композитов, а доля металлических материалов сократилась до 60-65%. Однако в ближайшем будущем наиболее распространенными среди металлических конструкционных материалов останутся сплавы на основе железа и, прежде всего, стали [1]. Поэтому проблема совершенствования технологических методов упрочнения конструкционных сталей остается весьма актуальной.

Уже с конца XX века в большой степени уделяется внимание развитию технологий поверхностного упрочнения, а не объемного. Это связано с новым подходом в оценке роли материала в обеспечении конструкционной прочности изделий, согласно которому ведущая роль принадлежит поверхности, а не объему, как это было принято ранее. Именно состояние поверхности во многом определяет уровень прочности и эксплуатационные свойства деталей машин. Это привело к появлению нового направления - инженерии поверхности, осуществляемой методами комбинированного энергетического и физико-химического воздействия. Развитие инженерии поверхности предполагает разработку технологических процессов нового уровня, позволяющих модифицировать поверхностный слой, радикально менять его структуру и свойства. Для модифицирования поверхности металлов предпочтение отдается методам управляющей обработки, использующих в качестве теплового источника концентрированные потоки энергии: ионные, лазерные, ультразвуковые, высокочастотные индукционные и другие.

В июне 2003 года Президентом РФ объявлена экологическая доктрина, в которой особое место отведено- инновационным технологиям, в частности разработке новых ресурсосберегающих, безотходных, экологически безопасных технологий.

В этой связи в области машиностроения актуальной задачей является разработка доступных, экономичных, высокоэффективных и экологически безопасных технологий упрочнения конструкционных сталей, обеспечивающих получение заданных эксплуатационных свойств.

Дальнейшая интенсификация классических диффузионных процессов путем регулирования технологических режимов не позволяет получать материалы с качественно новыми свойствами. Поэтому развитие технологий поверхностного упрочнения связывается с разработкой комбинированных технологий. В литературе имеются весьма ограниченные сведения о применении некоторых комбинированных технологических схем, при использовании которых удается получить материалы с высоким уровнем физико-механических свойств. Несмотря на несомненный научный и практический интерес, комбинированные технологии в настоящее время не получили должного развития и внедрения. Опубликованные экспериментальные результаты малочисленны и, как правило, не имеют теоретического обоснования применения той или иной схемы. Отсутствуют научные исследования и модели, связывающие структурные характеристики материалов с предполагаемым уровнем упрочнения.

В настоящее время при разработке упрочняющих технологий наиболее распространенным является эмпирический подход, базирующийся на анализе взаимосвязей структуры и свойств материалов. Такой подход не позволяет управлять структурообразованием в технологическом процессе упрочнения и влиять на ожидаемый уровень физико-механических свойств.

Решение важной научной проблемы повышения конструкционной прочности сталей возможно на основе существующих металлофизических теорий прочности путем разработки методологии управления структурообразованием, как совокупности логически последовательных теоретических, экспериментальных и технологических исследований, направленных на формирование в поверхностном слое сталей структуры, обеспечивающей высокий уровень характеристик конструкционной прочности. Однако разработка такой методологии затруднена из-за отсутствия научных исследований по применению металлофизических теорий для прогнозирования уровня упрочнения при разработке комбинированных технологий, моделированию кинетики диффузионных процессов дискретно легированной матрицы, влиянию легирующих элементов и технологических параметров на структурообразование в поверхностном слое и уровень характеристик конструкционной прочности стали. В свете выше изложенного,

Целью настоящей работы является разработка комбинированных технологий поверхностного упрочнения с использованием лазерного и ультразвукового воздействий, обеспечивающих высокий уровень физико-механических свойств поверхностного слоя конструкционных сталей на основе металлофизических теорий управления структурообразованием.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Разработка методологии управления структурообразованием.

2. Анализ существующих дислокационных теорий и механизмов упрочнения металлов и возможности их применения для прогнозирования характеристик конструкционной прочности стали в зависимости от структурного состояния.

3. Выявление количественных соотношений структурных составляющих с условиями формирования в технологическом процессе и оценка их вклада в упрочнение поверхностного слоя.

4. Разработка графоаналитических моделей расчета уровня прочности по отдельным механизмам упрочнения, основанных на использовании экспериментальных данных, полученных автором и другими исследователями, а также ряда аналитических зависимостей.

5. Разработка моделей расчета прогнозируемой прочности стали, учитывающих связи параметров структуры с характеристиками конструкционной прочности при реализации различных механизмов упрочнения. Сравнительная оценка работоспособности расчетных моделей с результатами экспериментов.

6. Разработка комбинированной технологии поверхностного упрочнения, включающей лазерное легирование, азотирование (с математическим моделированием процесса насыщения азотом дискретно легированной матрицы) и старение с учетом наиболее значимых механизмов упрочнения.

7. Разработка комбинированной технологии поверхностного упрочнения, включающей закалку ТВЧ и ультразвуковое поверхностное пластическое деформирование (ППД) с учетом наиболее значимых механизмов упрочнения.

8. Исследование влияния технологических параметров разработанных комбинированных технологий на структурообразование в поверхностном слое и характеристики конструкционной прочности сталей.

9. Оптимизация параметров разработанных комбинированных технологий поверхностного упрочнения конструкционных сталей с применением лазерного и ультразвукового воздействий.

10. Разработка методик и рекомендаций по использованию результатов исследований на практике.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Чудина, Ольга Викторовна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны научные и практические основы управления структурообразованием и принципы разработки комбинированных технологий поверхностного упрочнения, обеспечивающих высокую конструкционную прочность деталей машин и инструмента.

1. Разработана методология управления структурообразованием поверхностного упрочнения конструкционных сталей, как совокупность теоретических, экспериментальных и технологических исследований, направленных на формирование в поверхностном слое оптимальных структур, обеспечивающих высокий уровень характеристик конструкционной прочности сталей.

2. На основе анализа дислокационных, теорий прочности и механизмов упрочнения, возможностей и ограничений их применения для расчета отдельных составляющих упрочнения и прогнозирования характеристик конструкционной прочности сталей и сплавов впервые определены наиболее приемлемые для применения на практике аналитические зависимости.

3. На основе аналитических зависимостей разработаны графоаналитические модели расчета различных видов упрочнения: проведены расчеты упрочнения феррита от дислокационного, субструктурного, зернограничного, твердорастворного (элементами внедрения и замещения) и дисперсионного упрочнения частицами вторичцых фаз. При разработке графоаналитических моделей использованы экспериментальные данные, полученные автором и другими исследователями.

4. На основе дислокационной теории прочности разработаны расчетные модели прогнозирования уровня прочности железной матрицы после лазерной термообработки, лазерного легирования и процесса азотирования двойных Fe -ЛЭ сплавов, включающие методику, алгоритм и компьютерную программу расчета.

5. Сопоставление расчетных данных с экспериментальными показало хорошую сходимость результатов и подтвердило адекватность разработанных моделей для расчета упрочнения и прогнозирования уровня прочности металлов и сплавов при использовании различных упрочняющих технологий.

6. На основании анализа экспериментальных данных, полученных автором и другими исследователями, установлено, что наиболее благоприятными механизмами, обеспечивающими сочетание высокой прочности с достаточным запасом пластичности, являются зернограничное упрочнение, твердорастворное упрочнение, если легирующие элементы измельчают зерно, а также упрочнение за счет образования субструктуры полигонально-ячеистого типа. Дисперсионное упрочнение эффективно повышает прочностные характеристики, при этом отрицательное влияние частиц на характеристики вязкости разрушения можно минимизировать путем регулирования параметров структуры технологическими методами. Увеличение плотности неорганизованных дислокаций, повышая прочность, в наибольшей степени снижает вязкость разрушения.

7. Выявлены пути повышения конструкионной прочности на основе оптимизации структурных параметров. Показано, что повышение конкретных характеристик конструкционной прочности возможно на основе реализации тех или иных механизмов упрочнения путем целенаправленного формирования заданной структуры. Определены основные технологические процессы, наиболее эффективно реализующие различные упрочняющие механизмы.

8. Разработаны расчетные модели для прогнозирования уровня прочности конструкционных сталей, подвергнутых комбинированному упрочнению (закалка ТВЧ + УЗО), (закалка ТВЧ + ВУЗО), (ЛЛ + N) и (ЛЛ + N + старение). Показано, что вследствие реализации максимально возможного числа упрочняющих механизмов, наиболее высокий уровень упрочнения достигается при использовании комбинированной технологии (ЛЛ + N + старение).

9. На основе расчетных моделей прогнозирования уровня прочности и экспериментально определенных параметров тонкой структуры стали 45 после закалки ТВЧ и последующего ультразвукового ППД разработаны комбинированные технологии поверхностного упрочнения конструкционных сталей: (закалка ТВЧ + УЗО) и (закалка ТВЧ + ВУЗО). При комбинированной обработке (ТВЧ + УЗО) микротвердость стали 45 возрастает до 7800 МПа против 6000 МПа после ТВЧ, а при (ТВЧ + ВУЗО) до 8800 МПа, за счет повышения плотности дислокаций, дробления субзерен и увеличения микродеформаций кристаллической решетки. Толщина упрочненного слоя также увеличивается. Основной вклад в упрочнение при ультразвуковой обработке с постоянным прижимом вносит субструктурный механизм (37%), а при ультразвуковой виброударной обработке - дислокационный механизм (27%) и механизм дальнодействующих напряжений (35%). Показано, что износостойкость сталей 30 и 45, подвергнутых комбинированной обработке (закалка ТВЧ + УЗО и закалка ТВЧ +ВУЗО), в 2-6 раз выше износостойкости сталей после закалки ТВЧ, что объясняется не только более высокой микротвердостью упрочненных слоев, но и формированием регулярного микрорельефа при ультразвуковом воздействии, способствующего лучшему удерживанию смазки на поверхности. Наибольшая износостойкость наблюдается после виброударной ультразвуковой обработки.

10. На основе анализа вклада наиболее значимых упрочняющих механизмов и установления взаимосвязи между технологическими параметрами, структурой и свойствами предложены оптимальные технологические режимы упрочняющей ультразвуковой обработки, обеспечивающие максимальный уровень упрочнения: для стали 20 при силе прижима ультразвукового инструмента FN = 100 Н, амплитуде колебательных смещений £т= 13 мкм, скорости перемещения инструмента vR= 7 м/мин достигается минимальная шероховатость Rz= 0,13 мкм и максимальная твердость 2800 МПа, а для стали 45 при FN = 140 Н, £т= 13 мкм, скорости перемещения инструмента vr= 15 м/мин формируется поверхностный слой с шероховатостью Rz= 0,2 мкм и максимальной твердостью 5000 МПа.

11. На основе расчетных моделей прогнозирования уровня прочности и экспериментально определенных параметров структуры после лазерного легирования, азотирования и старения разработаны комбинированные технологии поверхностного упрочнения конструкционных сталей: (ЛЛ + N) и (ЛЛ + N + старение).

12. Экспериментально установлено, что после лазерного легирования поверхности железной матрицы одним из нитридообразующих элементов (V, Сг, Мо, А1) формируется структура легированного феррита с размером зерна 2.5 мкм. Микротвердость в зонах, легированных V, Сг и А1, составляет примерно 6000 МПа, а Мо - до 11000 МПа. Упрочнение достигается за счет зернограничного, субструктурного, дислокационного, твердорастворного механизмов, а также за счет микронапряжений в кристаллической решетке.

13. Определены оптимальные технологические параметры лазерного легирования конструкционных сталей в импульсном и непрерывном режимах излучения, обеспечивающие мелкозернистую структуру, равномерное

9.74 распределение и требуемую концентрацию легирующих элементов, а также заданную толщину упрочненного слоя. При легировании V и Сг оптимальное количество легирующей обмазки - 24.26 мг/см у при легировании Мо - 22

2 ^ мг/см, а при легировании А1 - 28.30 мг/см. Лазерное легирование в импульсном режиме излучения рекомендуется проводить в фокальной плоскости при AF = 0, с длительностью импульса т = Змс и энергией импульса

Е = 20.22 Дж для Уи Сг, для Мо - 22.24 Дж, а для AI - 12.16 Дж.

Легирование в непрерывном режиме излучения на лазерной установке мощностью 1 кВт рекомендуется проводить со скоростью перемещения

К=10.20 мм/сек для V и Сг, для Мо - 10 мм/сек, а для А1 - 20.25 мм/сек.

14. Впервые выявлены закономерности влияния различных нитридообразующих элементов на упрочнение ферритной матрицы при лазерном легировании с последующим азотированием. Установлено, что после азотирования микротвердость зоны лазерного легирования дополнительно повышается до 12000.21000 МПа в зависимости от типа легирующего элемента и материала матрицы за счет дополнительного действия механизма твердорастворного упрочнения азотом: максимальные значения твердости достигаются лазерным легированием с последующим азотированием армко-железа: ЛЛ(А1) + N - 21000 МПа, ЛЛ(У) + N - 18500 МПа, ЛЛ(Сг) + N -18000МПа; ЛЛ(Мо)+К - 12000 МПа. Рентгеноструктурным анализом установлено, что после азотирования в упрочненном слое формируется либо однофазная структура а - твердого раствора, легированного азотом, без включений чатиц нитридов, если сталь легирована V, Сг или Мо, либо двухфазная структура а + у' - фаза (Fe, A1)4N, если сталь легирована А1.

15. Установлено, что для достижения высокого уровня упрочнения поверхности при лазерном легировании с последующим азотированием предпочтительны низкоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,1 -0,3% , а в качестве легирующих элементов - нитридообразующие элементы V, Сг, Мо и А1.

16. Для определения оптимальных режимов азотирования разработана математическая модель процесса диффузионного насыщения азотом дискретно легированной железной матрицы, позволяющая определить условия, при которых достигается сквозное азотирование зон лазерного легирования. Приведены номограммы режимов азотирования стали, легированной ванадием с концентрацией 1, 5 и 15%. Экспериментальные исследования распределения азота внутри зон лазерного легирования подтвердили адекватность математической модели.

17. Экспериментально установлено, что старение зон JIJ1 + N приводит к ещё большему упрочнению железной матрицы. Микротвердость армко-железа после ЛЛ(У) + N + старение составляет - 21 ООО МПа, ЛЛ(Сг) + N + старение — 18000 МПа, ЛЛ(Мо) + N + старение — 14000 МПа. Дополнительное повышение микротвердости поверхностного слоя, легированного V, Сг и Мо, происходит за счет дисперсионного механизма упрочнения. Рентгеноструктурным анализом установлено, что в результате старения происходит выделение нитридов легирующих элементов полностью или частично когерентных с матрицей. В зонах ЛЛ(А1) + N + старение твердость снижается до 10000 МПа, так как в этом случае наблюдается коагуляция и частичное растворение нитридных фаз. Экспериментально установлено, что максимальный уровень упрочнения достигается старением при температуре 250°С в течение 0,5. 1 часа за счет выделения дисперсных частиц оптимальной степени когерентности.

18. На основе расчетной модели и экспериментально определенных структурных параметров была рассчитана прогнозируемая прочность стали 20 после лазерного легирования различными нитридообразующими элементами, азотирования и старения. Расчеты показали, что наиболее существенный вклад вносят два механизма: твердорастворный - азотом и дисперсионный -частицами нитридов легирующих элементов. Причем доля дисперсионного упрочнения максимальна. Она тем больше, чем выше термодинамическая стабильность нитрида (в ряду Mo2N —> Cr2N —» VN), при упрочнении нитридами ванадия эта доля достигает 83%. Расчеты и экспериментальные результаты показали, что уровень дисперсионного упрочнения ферритной матрицы при образовании когерентных нитридных частиц существенно выше, чем некогерентных. Поэтому для достижения максимального уровня упрочнения следует обеспечить формирование структуры с дисперсными частицами нитридов легирующих элементов, находящихся в оптимальной степени когерентности с матрицей, что регулируется путем оптимизации технологических параметров комбинированной обработки на каждой ее стадии.

19. Экспериментально установлено, что легирование стали с применением лазерного нагрева, как правило, приводит к образованию неблагоприятных растягивающих остаточных напряжений как на поверхности, так и на границе зоны JIJI с матрицей. Причем уровень растягивающих напряжений тем выше, чем больше углерода в стали. Экспериментально показано, что последующее азотирование оказывает положительное влияние на характер распределения остаточных напряжений. После комбинированной обработки на поверхности стали формируются незначительные по величине остаточные напряжения сжатия, а неблагоприятные растягивающие напряжения исчезают.

20. Фрактографическими исследованиями установлено, что в изломе сталей, упрочненных по комбинированной технологии, наблюдаются вязкие составляющие, тогда как после лазерного легирования изломы стали 20 имеют явно выраженный хрупкий характер, что обусловлено значительным вкладом дислокационного механизма в общий уровень упрочнения. При комбинированной обработке на поверхности стали формируется структура, упрочненная дисперсными частицами нитридов легирующих элементов, затрудняющая зарождение трещины и способствующая эффективному её торможению, особенно на ранней стадии роста, а вклад дислокационного механизма упрочнения существенно уменьшается.

21. Установлено, что применение комбинированной технологии упрочнения позволяет повысить износостойкость азотированной стали 20 в 15 раз и получить поверхностный слой, обладающий в 1,5. .3 раза большей износостойкостью, чем нитраллои типа 38Х2МЮА, азотированные по аналогичным режимам, за счет высокой твердости поверхностного слоя и формирования на поверхности рельефа по типу Шарпи. Наилучшие результаты достигаются легированием алюминием, ванадием и хромом с последующим азотированием.

22. Экспериментально показано увеличение трещиностойкости образцов с покрытиями, полученными в результате комбинированного упрочнения, как в условиях статического, так и циклического нагружения в 1,5. 1,8 раза по сравнению с нормализованной сталью 20. Показано, что лазерные дорожки следует наносить без перекрытия. Наилучшие результаты при циклическом нагружении с частотой 0,1 Гц достигаются легированием ванадием и хромом с последующим азотированием, а при циклическом нагружении с частотой 200 Гц - молибденом. Легирование алюминием - не рекомендуется.

23. На основании результатов прогнозирования упрочнения, математического моделирования процесса азотирования, экспериментальных исследований влияния параметров каждого этапа технологического процесса и проведенных испытаний разработаны рекомендации по оптимальным технологическим режимам комбинированной технологии (ЛЛ+Ы+старение) для различных групп деталей машин:

- детали, работающие в условиях интенсивного изнашивания, от поверхности которых требуется высокая твердость и износостойкость, высокое сопротивление схватыванию, образованию выбоин, вмятин и т.д., рекомендуется изготавливать из стали 20, лазерное легирование рекомендуется проводить в импульсном режиме, если обрабатываемые площади невелики, и в непрерывном режиме - если поверхность достаточна обширна. После лазерного легирования в импульсном режиме излучения рекомендуется кратковременное азотирование в течение 3.4,5 ч при t = 570°С. После легирования в непрерывном режиме рекомендуется либо азотирование при t = 540° С, 29 ч, + старение при t = 250°С, 1 ч, либо только азотирование при / = 510° С, 7ч + / =

560° С, 6 ч. Наилучшие результаты достигаются при легировании алюминием (5.7%) или ванадием (15. 17%) с коэффициентом заполнения поверхности легированными зонами К3= 50%.

- детали машин, подвергающиеся контактным усталостным разрушениям, износу, заеданию, поломкам из-за усталости или кратковременных перегрузок, обладающие удовлетворительной вязкостью, например, валы, шестерни и т.д., рекомендуется изготавливать из стали с содержанием углерода 0,2.0,3%. Для тяжелонагруженных деталей, от сердцевины которых требуется повышенная прочность, рекомендуется использовать экономно легированные стали, например, 20Х, 30Х. Лазерное легирование поверхности рекомендуется проводить в непрерывном режиме. Наилучшие результаты достигаются при легировании ванадием (15. 17%) с нанесением лазерных дорожек по спирали навстречу друг другу для упрочнения деталей цилиндрической или конической формы с коэффициентом заполнения К3=50%. Легирование алюминием не рекомендуется. Далее - либо азотирование при <=540° С, 29 ч + старение при t = 250°С, 1 ч, либо только азотирование при f = 510° С, 7 ч + f = 560° С, 6 ч.

- детали, работающие при ударных нагрузках и повышенных температурах, от поверхности которых требуется высокая твердость и теплостойкость, а от сердцевины — повышенная вязкость, рекомендуется изготавливать из сталей преимущественно с содержанием углерода 0,3%. Предварительная термическая обработка - закалка + высокий отпуск. Лазерное легирование рекомендуется проводить в импульсном режиме для малогабаритных изделий и в непрерывном режиме - для крупногабаритных. Коэффициент заполнения поверхности упрочненными зонами К3 = 50%. Наилучшие результаты, удовлетворяющие требованиям, достигаются при легировании молибденом (5.8%), ванадием или хромом (15. 17%) с нанесением лазерных зон в шахматном порядке при импульсном режиме легирования и по диагонали для плоских поверхностей при непрерывном режиме' легирования. Легирование алюминием не рекомендуется. Азотирование - при t=570° С в течение 3.4,5 ч для поверхностей, легированных в импульсном режиме, и при t = 540° С, 29 ч для поверхностей, легированных в непрерывном режиме.

24. Внедрение разработанных технологий позволяет заменить дорогостоящие высоколегированные традиционно азотируемые стали на низкоуглеродистые, повысить в 1,5-1,8 раза срок службы изделий, эксплуатируемых в условиях интенсивного изнашивания, динамических и циклических нагрузок при повышенных температурах (автомобильные двигатели, инструмент, изделия для технологической оснастки и т.д.).

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Чудина, Ольга Викторовна, 2003 год

1. Прусаков Б.А. Проблемы материалов в XXI веке (обзор) // Металловедение и термообработка металлов. 2001№1. - С.3-5.

2. Романив О.Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей. -М.: Металлургия. 1979. - 176 с.

3. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. М.: Машиностроение. - 1979. - 191 с.

4. Хорнбоген Э. Получение гетерогенных микроструктур с использованием рекристаллизации // Проблемы разработки конструкционных сплавов: Пер. с англ. М.: «Металлургия», 1980. - С. 229-246.

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

6. Orovan Е. in Dislocations in Metals, New York,AIME, 1954.

7. Прнка Т. Количественные соотношения между параметрами дисперсных выделений и механическими свойствами сталей//Металловедение и термическая обработка металлов. 1975. - № 7. - С. 3-8.

8. Кокс Ю.Ф. Статистическая теория упрочнения сплавов//Физика прочности и пластичности: Пер. с англ. М.: Металлургия. - 1972. С. 117132.

9. Nabarro F.R.N.//Rep. Conf. Strenght of Solids. Physical Society. London, 1948. P. 75-81.11 .Sanders W.T.//Phys. Rew. 1962. - V. 128. - P. 1540-1551.

10. Гольдштейн М.И., Литвинов B.C., Бронфин Б.М. Металлофизика высокопрочных сплавов: Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия. -1986. 312 с.

11. Келли А. Высокопрочные материалы: Пер. с англ. -М.: Мир, 1976.-262 с.

12. Н.Гуляев А.П. Металловедение. — М.: Металлургия. 1986. - 544 с.

13. Таблицы физических величин: Справочник / Под ред. Акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат. - 1976. - 1008 с.

14. Коган Я.Д., Булгач А.А. Расчет упрочнения металлов дисперсными нитридами по механизму Мотта-Набарро и Орована: Сб. науч. тр. Повышение надежности и долговечности машин и инструмента методами химико-термической обработки.-М.: МАДИ, 1981.-С. 12-21.

15. Тушинский Л.И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов. Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние. - 1990. - 306 с.

16. Cottrell А.Н. Dislocations and plastic flow in crystals. Oxford, 1953.-412 p.

17. Nabarro F.R.N., Basinski Z.S., Holt D. B.//Adv. Phys. 1964. - V. 13. - № 50. -P. 840-856.

18. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение металлов. М.: Мир. - 1970.-403 с.

19. Лахтин Ю.М. Основы выбора материалов и упрочняющей технологии. Конструкционные стали: Учебное пособие/М.: МАДИ. 1993. - 80 с.

20. Саррак В.И., Суворова С.О., Ширяев В.И./ЛЗзаимодействие между дислокациями и атомами примесей и свойства металлов. Тула: ТПИ, 1974.-С. 20-38.

21. Мак-Лин Д. Механические свойства металлов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1965. - 431 с.

22. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. М.: Мир, 1972.-408 с.

23. Бернер Р., Кронмюллер Г. Пластическая деформация монокристаллов. -М.: Мир, 1969.-272 с.

24. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. М.: Металлургия. - 1982. — 584 с.

25. Ashby M.F. Strengthening Methods in Crystals. Elsevier, Amsterdam, 1971. -p.137.

26. Kuhlmann-Wilsdorf D. //Trans. AIME. 1962. - V.224. - P. 1047-1051.

27. Гилман Дж. Дж. Физическая природа пластического течения и разрушения// Механика. -М.: Мир, 1962.-С. 99-151.

28. Тришкина Л.И., Попов С.Н., Подковка В.П., Конева Н.А. Дислокационная структура и деформационное упрочнение сплава PdaFe// Дислокационная и доменная структура и деформационное упрочнение сплавов. Томск: Изд-во Томск. Ун-та, 1984. - С. 14-27.

29. Мартин Дж. Микромеханизмы дисперсионного твердения сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургия. - 1983. - 167 с.

30. Конрад Х.//Сверхмелкое зерно в металлах. М.: Металлургия, 1973. - С. 206-219.

31. Тихонов А.С. Элементы физико-химической теории деформируемости сплавов. М.: Наука, 1972. - С. 7-68.

32. Petch N.J.//Phil. Mag. 1958. - V.3. - P. 1089-1097.

33. Но11 E.O.//Proc. Phys. Soc. Ser. B. 1951. - V. 64. - P. 747-756.

34. Петч Н.Д.// Атомный механизм разрушения. М.: Металлургия, 1963. -С. 30-58.

35. Пикеринг Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей: Пер. с англ. М.: Металлургия. - 1982. - 184 с.

36. Шашков Д.П. Дислокационный механизм упрочнения: Учебное пособие. М.: Литературный Фонд РФ, 1995.- С.60.

37. Langford G., Cohen М.// Trans. ASM. 1969. - V.69. - P. 623-638.

38. Hornbogen E., Staniek G. //J. Mat. Sci. 1974. - №9. - p. 879.

39. Беленький Б.З., Фарбер B.M., Гольдштейн М.И. // ФММ. 1975. - т.39. -№ 2. - С. 403-409.

40. Young S.M., Sherby O.D.//JISI. 1973. - V. 211. - № 9 . - P. 640-647.

41. Fleisher R.L. & W.R.Hibberd, N.P.L. Conf. «Structure & Properties of metals». H.M.S.O., 1964, 261.

42. F.B. Pickering, T. Gladman, «Metallurgical Developments in Carbon Steels». Spec. Rep. №81, Iron & Steel Inst., 1963, 10.

43. K.J. Irvine et al., J. Iron & Steel Inst, 1969,207,1017.

44. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов: Учебник для вузов. М.: Металлургия. - 1993. - 448 с.

45. Фридель Дж. О химическом упрочнении когерентными частицами выделений. В кн. Физика прочности и пластичности, М.: Металлургия.-1972.-С. 152-158.

46. Фридель Ж. Дислокации. Пер. с англ. М., Мир.- 1967. 643 с.

47. Mott N. F., Nabarro F.R.N., Rep. Conf. Strength of Solids, Physical Society, London, 1948, p. 1.

48. V. Ceroid, H. Haberkorn, Phys. Status Solidi, 1966, 16, 675.

49. L.M. Brown, R.K. Ham, Strengthening Methods in Crystals, 1971, Elsevier, 9.

50. Knowles G., Kelly P. «Effect of Second-Phase Particles on the Mechanical Properties of Steel», The Iron and Steel Institute, London, 1971, p. 1.

51. Келли А., Николсон P. Дисперсионное твердение, пер. с англ. М.: «Металлургия», 1966, 300 с.

52. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Газовое азотирование деталей машин и инструмента. М.: Машиностроение. - 1982. - 60 с.

53. Foreman A.Y.E., Makin M.I., Phil. Mag., 1966, v. 14, p. 911.

54. Эшби И.Ф. О напряжении Орована в кн. Физика прочности и пластичности, М.: «Металлургия», 1972. 88-106.

55. Хирш П.Б., Хэмпфри Ф.Дж. Пластическая деформация двухфазных сплавов, содержащих малые недеформируемые частицы в кн. Физика прочности и пластичности, М.: Металлургия.- 1972.- С. 158-185.

56. Fisher I.L., HartF.W., Prep. R.H., Acta Met., 1953, № 1, p. 336.

57. Гольдштейн М.И., Гринь А.В., Блюм Э.Э., Панфилова Л.М., Упрочнение конструкционных сталей нитридами. М.: Металлургия. 1970. - 223 с.

58. Nicholson R.B. Proc. Conf. «Effect of Second-Phase Particles on the Mechanical Properties of Steel», The Iron and Steel Institute, London, 1971, p. 1-8, 60-67.

59. Коттрелл A.X. В кн. «Атомный механизм разрушения», М.: Металлургия. - 1963.- С. 30-58.

60. W. Е. Duckworth and J.D. Baird, J. Iron Steel Inst., 1969,207,861.

61. W. Koster et al., Arch. f.d. Eisen., 1954, 25,569.

62. T.Gladman and F.B. Pickering, J. Iron Steel Inst., 1966, 204, 112.

63. F.B. Pickering, Transformation and Hardenability in Steel, 1967,Climax Molibdenum Co., 109.

64. Тихомирова Л.Б., Каллойда Ю.В., Тушинский Л.И. Упрочнение углеродистой эвтектоидной стали способами ВТМДИО // Структура и конструктивная прочность стали // Под ред. Л.И. Тушинского. -Новосибирск: Новосиб. электротехн. ин-т, 1974,- С. 110-114.

65. Тушинский Л.И., Токарев А.О. Регулируемое термопластическое упрочнение малоуглеродистой стали // Оптимальная структура стали для повышения конструктивной прочности / Под ред. Л.И. Тушинского. -Новосибирск: Новосиб. электротехн. ин-т. 1983.- С. 15-23.

66. Evans A. G. Phil. Mag., 1972, 26, 1327. .

67. Kotilainen Н., Тбгтбпеп К. Fracture 1977 : Proceedings of the Fourth International Conference on Fracture (Waterloo, Canada), (Ed. D.M.R. Taplin), University of Waterloo Press, Canada, Vol. 2, p. 57, 141.

68. J. Gurland and J. Plateau, Trans. A.S.M., 1963, 56,442.

69. Тьен К.Дж. Разработка сплавов, упрочненных дисперсными оксидами и выделениями в кн. Проблемы разработки конструкционных сплавов. -М.: Металлургия. 1980. - С. 204-228.

70. Hornbogen, Е. '& Lutjering, G. Proceedings of the Fourth International Conference on Light Metals (Leoben, Vienna) Al-Verlag. Dusseldorf, 19753.85

71. Материаловедение и технология металлов: Учебник для вузов / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин и др. М.: Высшая школа, 2000. -638 с.

72. Wanatabe Т. // Res/ Mechanica. 1984. Vol.11, № 1.- P. 47-84.

73. Hodros E.D., McLean D. // Phil. Mag. 1974. - Vol. 29, № 4/ - P. 711-795.

74. McMahon C., Vite K.V. // Acta Met. 1979.- Vol. 27, № 4. - P. 507-513.

75. Lin I.M., Shen B.W. // Scripta Met. 1983. - Vol. 17, № 5. - P. 635- 638.

76. Валиев P.3., Кайбышев O.B. // Докл. АН СССР. 1981. - Т. 258Б № 1. - С. 92-95.

77. Тушинский Л.И. Новые пути создания оптимальных структур сплавов // Новые методы упрочнения и обработки металлов. Новосибирск: Новосиб. электротехн. ин-т. - 1981.- С. 3-10.

78. Hahn, G. Т. and Rosenfield, A.R., Met. Trans., 1975, 6A, 653.

79. Rice, J. R. & Johnson, M.A. Inelastic Behaviour of Solids, (Ed. M.F. Kanninen et al.), McGraw-Hill, New York, 1970, P. 641.

80. Рыкалин H.H., Углов A.A., Зуев И.В., Кокора А.Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник. М.: Машиностроение. - 1985. - 496 с.

81. Александров В.Д., Сазонова З.С. Поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов лазерной обработкой. — М.: МАДИ (ТУ), 2001. -231 с.

82. Allan Н., Sokol David W. Лазерный ударный наклеп многократной обработкой усеченными лазерными лучами. Патент 5911891, США МПК6 С21Д1109, В23К26/00, LSP. Technol., Опубл. 15.06.1999.

83. Allan Н. Лазерный наклеп при повышенных температурах. Патент 6203633, США МПК6 , С21Д1109, В23К26/00: LSP. Technol., Опубл. 20.03.2001.

84. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Лазерная химико-термическая обработка и наплавка сплавов. М.: Машиностроение. - 1986. - 59 с.

85. Андрияхин В.М., Еднерал Н.В., Мазорра Х.А., Скаков Ю.А. Лазерное легирование хромом стали У10 // Поверхность. Физика, химия, механика. № 10.-С. 134-139.

86. Архипов В.Е.,. Смоленская Т.А., Особенности лазерного легирования стали У10 при использовании наплавочного порошка на основе вольфрама // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. № 11.-С. 6-8.

87. Полетика И.М., Борисов М.Д., Гладышев С.А. Легирование малоуглеродистой стали с помощью интенсивных источников // Физика и химия обработки материалов. 1986. № 3. С. 135-138.

88. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. М.: Металлургия. - 1985. - 256 с.

89. Булгач. А.А., Солодкин Г.А., Глиберман Л.А. Моделирование на ЭВМ кинетики роста нитридов в азотированном слое // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984.- №1. С. 30-35.

90. Миркин И.Л., Мариненко Л.С., Любчик М.А. Основные факторы структуры сплавов, определяющие их жаропрочные свойства//Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. М.: Наука, 1973. — С. 140-147.

91. Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ» 1932-2002. Юбилейный научно-технический сборникЛ1од. Ред. Е.Н. Каблова. МИСИС, «ВИАМ», М.: 2002. -422 с.

92. Фаткуллин О.Х., Зверева Е.А., Гриц Н.М. Гранулируемые никелевые сплавы. В кн. «Новые цветные сплавы». М.: 1990. С. 118-126.

93. Мровец С., Вербер Т. Современные жаростойкие материалы. Пер. с польск. М.: Металлургия, 1986. - 360 с.

94. Goto Shoji, Shiqeyasu Koda. Internal Oxidation of Dilute Ni-Al Solid Solution//! Jap. Inst. Metals. 1968. - V.32. - P.334-339.

95. Whittle D.P., Shida Y., Wood G.C. Enhanced diffusion of Oxygen During Internal Oxidation of Nickel-Base Alloys//Phill. Mag. 1982. - A46. -№6. -P.931-946.

96. Hindam H., Whittle D. P. High Temperature Internal Oxidation Behavior of Dilute Ni-Al Alloys//J. Mater. Sci. 1983. - V.18. - №5. -P.1389-1404.

97. Данелия Е.П., Розенберг B.M. Внутреннеокисленные сплавы. М.: Металлургия. - 1978. -231 с.

98. Murphy R. J., Grant N J. Titanium carbide Dispersion-Strengthened Nickel by Internal Carburization//Trans. AIME. 1967. - V.60. - P.29-36.

99. Christie W., Christ H.J., Sockel H.G. Aufkohlung von Hochtemperaturwerkstoffen. Teil II. Experimentelle von Uberprufung der rechnergestutzten Beschreibung von Eindiffiision und Ausscheiolung//Werkstf. und Korros. 1986. - Bd 37. - №8. - S.437-443.

100. Norton J .F., Blidegn L., Canetoli S. e. a. Factors affecting the High-Temperature Carburization Behaviour of Chromium-Nickel Alloys in Caseous Environment//Werkstf. und Korros. 1981. - Bd 32. - №11. - S.467-478.

101. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Внутреннее азотирование металлов и сплавов// Металловедение и термообработка металлов. 1974. - №3. -С.20-28.

102. Iden D. I., Himmel L. Internal Nitriding of Tungsten-Base Alloys Containing Hafnium//Acta Met. 1969. - V. 17. - №12. - P. 1483-1499.

103. Левинский Ю.В., Левин И.Б., Батаева Л.А., Хвостиков В.Д. Влияние внутреннего азотирования на свойства сплава Мо-0,3%Ш//Изв. Ан СССР. Металлы. 1979.-№5.-С.150-153.

104. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Голубева О.Г., Данелия Е.П. Внутреннее азотирование сплавов системы хром-титан // Йзв. АН СССР. Металлы. -1984. — №1. -С.188-190.

105. Driver J.H., Handly J.R., Jack К.Н. Substitutional-Interstitial Solute-Atom Interaction in Nitrided Austenitic Steel // Scand. J. Met. 1972. - №1. — P.211-216.

106. Петрова Л.Г. Физико-химические закономерности внутреннего азотирования многокомпонентных сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. №2. - 1995. - С. 2-9.

107. Петрова Л.Г. Внутреннее азотирование жаропрочных сталей и сплавов// Металловедение и термическая обработка металлов. №1. -2001.-С. 10-17.

108. Кипарисов С.С., Левинский Ю.В. Азотирование тугоплавких металлов. М.: Металлургия. - 1972. - 160 с.

109. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Голубева О.Г., Данелия Е.П. Азотирование хрома и его сплавов при 1000-1200°С//Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. - №1. - С. 2-5.

110. Лахтин Ю.М. Высокотемпературное азотирование/УМеталловедение и термическая обработка металлов. 1991. - №2. - С.25-29.

111. Mukherjee А. X., Martin J. W. Hardening of a Molybdenum Alloy by Nitride Dispersions//J. Less-Common Metals. 1960. - V.2. - №5. - P.392-398.

112. Podgurski H.H., Knechtel H.E. Nitrogenation of Fe-Al Alloys. I. Nucleation and Growth of Aluminium Nitride//Trans. AIME. 1969. - V.245. - P.1595-1602.

113. Podgurski H.H., Oriani R.A., Davis F.N. Nitrogenation of Fe-Al Alloys. II. The Adsorption and Solution of Nitrogen in Nitrogenated Fe-Al Alloys//Trans. AIME. 1969.-V.245. - P. 1603-1608.

114. Cuddy L.J., Podgurski H.H. Mechanical Properties of Internally Nitrided Fe-Ti and Fe-Nb Alloys//Metal. Trans. 1977. - V.8A. - №2. - P.245-251.

115. Miyamura Hiroshi, Takada Jun, Kuwahara Hideyuki. Ion-Nitriding Behavior of Fe-Ti alloys in the a-phase region//J. Mater. Sci.-1986.-V.21— №7.-P.2514-2518.

116. Pope M., Grieveson P., Jack K.H. Nitride Precipitation in Ferritic Iron-Vanadium Alloys//Scand. J. Met. 1973. - V.2. -№1. -P.29-43.

117. Лахтин Ю.М.,, Силина H.B., Федчун В.А. Структура и свойства азотированных бинарных сплавов Fe-Al, Fe-V, Fe-Ti, Металловедение и термическая обработка металлов. № 1. - 1977, С. 2-7.

118. Лахтин Ю.М., Силина Н.В. Природа высокой твердости легированного феррита после азотирования, Металловедение и термическая обработка металлов. № 6. - 1977. - С. 23-31.

119. Гаврилова А.В., Герасимов С.А., Косолапое Г.Ф., Тяпкин Ю.Д. Исследование тонкой сруктуры азотированных сталей, Металловедение и термическая обработка металлов. № 3. - 1974. - С. 14-20.

120. Окамото М., Миякава О. Улучшение свойств хромоникелевых сплавов с 20% хрома методом азотирования. Азот как легирующий элемент в жаропрочных сплавах, Тэцу то хаганэ. 1961. 7. - № I. - С. 4352.

121. Evans Н. Е. New High Resisting Stainless Steels, Nature, 1972, 235, 219-220.

122. Ozbaysal K., Inal O.T. Precipitation hardening of maraging steels during ion nitriding, Ind. Heat., 1990, 57, № 3, c.35-37.

123. Kuwahara Hideyuki, Matsuoka Hiroaki, Takada Jun, Kikuchi Shiomi, Tomii Youchi, Takayama Toru. Ammonia gas nitriding of Fe-18Cr-9Ni alloy at lower than 823K, J. Mater. Sci., 1990, 25, №9, c. 4120-4124.

124. Hamaishi K., Sueuoshi H. Gas Nitriding without Chemical Treatment ofth

125. Austenitic Stainless Steels, 11 Congr. Int. Fed. Heat Treat, and Surface Eng. and 4th ASM Heat Treat, and Surface Eng. Conf. Eur., Florence, 19-21 Oct., 1998. Proc. Vol. 1. Milano, 1998, p.331-340.

126. Яхнина В.Д., Мещеринова Т.Ф. Азотирование низкоуглеродистых нержавеющих сталей, Металловедение и термическая обработка металлов. № 3. - 1974. - С. 34-37.

127. Петрова Л.Г. Высокотемпературное азотирование аустенитных сталей//«Методы поверхностного упрочнения деталей машин и инструментов». Сб. науч. трудов МАДИ(ТУ), М., 2000. С. 50-58.

128. Sridharan К., Conrad J. R., Worzala F. J., Dodd R.A. Elevated temperature nitrogen ion implantation of incoloy 908 and 909 using the plasms source ion implantation process, Mater. Sci and Eng. A., 1990, 128, № 2. C. 259-268.

129. Коган Я.Д., Шашков Д.П., Лихачева Т.Е. Влияние деформации с последующим азотированием на свойства сплавов ниобия, Металловедение и термическая обработка металлов. 1983. - № 10. - С. 35-37.

130. Панайоти Т.А. Влияние закалки и старения на сопротивление малым пластическим деформациям азотированного ниобия и его сплава МН-1, Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. - № 7. -С. 33-36.

131. Лахтин Ю.М. Влияние азотирования на свойства жаропрочных сплавов// Структура и свойства жаропрочных металлических материалов. М.: Наука. - 1973. - С. 225-228.

132. Лахтин Ю.М., Фетисова И.П. Влияние высокотемпературного азотирования на механические свойства жаропрочных сталей//3ащитные покрытия на металлах. 1971. - Вып.83. - №5. - С. 83-88.

133. Коган Я.Д., Лахтин Ю.М., Шашков Д.П. Влияние азотирования на жаропрочность и температурный порог хрупкости молибденовых сплавов// Металловедение и термическая обработка металлов. 1968. — №9.-С. 20-26.

134. Шашков Д.П. Влияние азотирования на жаропрочность и хрупкость ниобиевого сплава ВН2АЭ//Физика металлов и металловедение. 1978. -Вып.46. - №2. - С. 396-403.

135. Михалев М.С., Богачев И.Н.//Технология производства черных металлов: Сб. № 1. Труды УралНИИЧМ, Металлургиздат, 1961. С. 145159.

136. Иванова B.C., Гордиенко Л.К., Геминов В.Н. и др. Роль дислокаций в упрочнении и разрушении металлов. М.: Наука. - 1965. - 180 с.

137. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов: Учебник для вузов. М.: Металлургия. - 1993. - 448 с.

138. Greday Т., Luttz A. //Centre National de Recherches Metallurgiques. -1966. — V.8. P.29-47

139. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Г.-И. Шпис, 3. Бемер. Теория и технология азотирования.- М.: Металлургия. 1991. - 320 с.

140. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Азотирование стали. М.: Машиностроение. - 1976. - 256 с.

141. Белоцкий А.В., Пахаренко О.Г., Пермяков В.Г., Самсонюк И.М. О растворимости азота в легированном феррите// Украинский физический журнал. 1968. Т.13. №10. с. 1749-1751.

142. Матюнин.В.М. Механические и технологические испытания и свойства конструкционных материалов. М.: Изд-во МЭИ, 1986. - 124 с.

143. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Булгач А.А. Влияние легирующих элементов на термодинамическую активность и растворимость азота в фазах азотированного слоя // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1982.-№4.-С. 15-18.

144. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д. Структура и прочность азотированных сплавов, М.: «Металлургия», 1982, 176 с.

145. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. М.: Машиностроение. -1978.- 184 с.

146. Папшев Д.Д. Упрочнение деталей обкаткой шариками. М.: Машиностроение. - 1968. - 152 с.

147. Муханов И.И., Голубев Ю.М. Упрочнение стальных деталей шариком, вибрирующим с ультразвуковой частотой // Вестник машиностроения. 1966. - №11. - С. 52-53.

148. Абрамов О.В., Хорбенко И.Г., Швеглаш Ш. Ультразвуковая обработка материалов. -М.: Машиностроение, 1984. 268 с.

149. Казанцев В.Ф. Особенности пластического деформирования при ударном ультразвуковом воздействии // Акустика и ультразвуковая техника. Киев, 1980. - Вып.16. - С. 58-76.

150. Казанцев В.Ф., Статников Е.Ш. Ультразвуковое поверхностное пластическое деформирование твердых тел // Воздействие мощного ультразвука на межфазную поверхность металлов / Под ред. А.И. Манохина. М. - 1986. - С. 186-216.

151. Кулемин А.В., Кононов В.В., Стебельков И.А. Применение ультразвука для упрочнения деталей // Пути повышения эффективности использования ультразвукового технологич. оборудования для обработки материалов в 11-й пятилетке / ЛДНТП. Л., 1981. - С. 40-44.

152. Муханов И.И. Ультразвуковая упрочняюще-чистовая обработка стали и чугуна // Вестник машиностроения. 1968. - № 6. - С. 51-54.

153. Марков А.И., Устинов И.Д. Ультразвуковое алмазное выглаживание деталей режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1979.- 54 с.

154. Грабчак В.П., Кулемин А.В. Влияние ультразвука на диффузию атомов примесей и дислокационную структуру. Акуст. журнал., 1976, т. 22.-№6.- С. 838-844.

155. Зиненкова Г.М., Штропс Е.В. Кухаренко Е.А. Источники дислокаций в монокристаллах хлористого натрия под влияниемультразвукового поля. В кн.: Динамика дислокации. Харьков: ФТИНТ,1968. С. 235-242.

156. Тянушина Н.А., Штрале Е.В. Размножение дислокаций в монокристаллах цинка под влиянием ультразвука. ФММ, 1967, т. 23, № 4, С. 744-747.

157. Пинес В.Я., Омельяненко И.Ф. Размножение дислокаций в металлических и ионных кристаллах под действием ультразвука. — ФММ,1969, т. 28. -№ 1,С. 110-114.

158. Технологические остаточные напряжения / Под ред. А.В. Подзея. — М.: 1973.-212 с.

159. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали. М.: Машиностроение. - 1992. - 480 с.

160. Влияние акустических параметров режима ультразвуковой упрочняющей обработки на характеристики поверхностного слоя / Е.А. Дрожжина, В.В. Зубенко, В.Ф. Казанцев, З.И. Поляков // Физика и химия обработки материалов. 1982. - №6. - С. 18-24.

161. Марков А.И. Применение ультразвука при механической обработке и поверхностном упрочнении труднообрабатываемых материалов // Применение ультразвука в пром. / Под ред. А.И. Маркова. М., 1975. - С. 157-180.

162. Приходько В.М., Каттос А.И., Карпов Л.И. Регуляризация микрорельефов поверхностей деталей машин с помощью ультразвуковых колебаний. М., 1987. - Деп. в ЦНИИТЭИАВТОПРОМ, №1544-АП 87.

163. Лужнов Ю.М. Строение поверхности и свойства тел при трении и износе. В кн. «Основы трибологии», М.: Изд-во «Центр наука и техника», 1995,778 с.

164. Браславский В.М. Технология обработки круглых деталей роликами. -М.: Машиностроение. 1975. - 160 с.

165. Ящерицын П.И., Рыжов Э.В., Авергенков В.И. Технологическая наследственность в машиностроении. Минск: Наука и техника. 1977. -255с.

166. Булат СМ., Тихонов А.С., Дубрович А.И. Деформируемость структурно-неоднородных сталей и сплавов. М.: Металлургия. - 1975. -352 с.

167. Муханов И.И., Голубев К.М. Поверхностный слой стальных деталей машин после ультразвуковой чистовой и упрочняющей обработки // Металловедение и терм, обработка металлов. 1969. - №9. -С. 141-147.

168. Муханов И.И. Применение ультразвука при механической обработке и поверхностном упрочнении труднообрабатываемых материалов // Применение ультразвука в пром. М.; София, 1975. - С. 172-179.

169. Муханов И.И., Куроедов К.Б. Влияние упрочняюще-чистовой обработки ультразвуковым инструментом на контактную выносливость закаленных сталей // Опыт пром. применения ультразвуковой техники и технологии. М., 1976. - С. 100-104.

170. Origin and Development of Residual Stresses Jnduced by laser Surface -Hardening Treatments / Solind A., Dl. Sanctis M. Paganini L. oth. // J. Heat Treat. 1984. - 3. № 3. -P. 193-204.

171. Хаскин В.Ю., Павловский С.Ю., Гаращук В.П., Шелягин В.Д. Лазерное термоупрочнение комплексно легированных сталей с низким и средним содержанием углерода./ Дом Нац. Акад. Наук Украши: 2000, №2, С. 102- 106.

172. Wear and fatigue properties of laser melted cast iron. Bergmann H. W., Henning W., Mordike B.L., " Strength Metals and Alloys (ICSMA7): Proc. 7th Int. Conf., Montreal, 12-16 Aug., 1985. Vd.2" Oxford e. a., 1986, 1595-1600 (англ.).

173. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н. Методы поверхностной лазерной обработки// Лазерная техника и технология. М.: Высшая школа, 1987.191 с.

174. Веденов А.А., Гладуш Г.Т. Физические процессы при лазерной обработке материалов. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 208 с.

175. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Тарасова Т.В. Исследование процессов лазерного легирования коррозионностойких сталей // Электронная обработка металлов, 1985. №3. С. 120-123.

176. Горшкова Т. А. Качественное рассмотрение процессов при лазерном легировании // «Материаловедение и металлургия»: Сб. науч. тр./ Нижегородского ГТУ, Н. Новгород.: 2002, С. 233-237.

177. Чалков Э.Ю., Скуднов В.А., Кикин П.Ю. Лазерное легирование стали 45 молибденом // Физические технологии в машиноведении. Сб. науч. тр. Нижегород. Гос. Техн. ун-т.Н. Новгород. 1998, С. 100-102.

178. Зеленов А.Е., Сазонова З.С., Александров В.Д., Н. Абдель Магид Расчет перемешивания при лазерном легировании металлов. -//Ресурсосберегающая технология поверхностного упрочнения деталей машин: Сб. науч. тр./МАДИ, М., 1987. С.101-105.

179. Массоперенос при обработке поверхности металлов оплавлением непрерывным лазерным излучением / Боровский И.Б., Городской Д.Д., Шарафеев И.М., Морящев С.Ф. // Докл. АН СССР. 1982. - Т.263. - № 3. -С. 616-618.

180. Архаров В.И., Яр Мухамедов И.Х. Прочностные свойства стали с карбидицированными и азотированными хромовыми покрытиями.

181. Металловедение и термическая обработка металлов, 1974., № 5. — С. 5152.

182. Шарлат Е.С. Свойства комбинированных покрытий на сталях // Сб. науч. трудов МАДИ. М., 1982. С. 49-53.

183. Бреббия К., Геллес Ж., Вроубел JL. Методы граничных элементов. П.: Мир, 1987.

184. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Булгач А.А. и др. Прогнозирование поверхностной прочности и твердости азотированного слоя сталей // Изв. АН СССР. Металлы. -1985. № 4. - С.165.

185. Рентгенографическое исследование остаточных напряжений, возникающих после импульсной лазерной закалки сталей / Великих B.C., Воронов И.Н., Гончаренко В.П. и др. // Физика и химия обработки материалов. 1982. - № 6. - С. 138-143.

186. Влияние коэффициента перекрытия "пятен" закалки на остаточные напряжения после лазерной обработки /Великих B.C., Гончаренко В.П., Зверев А.Ф., Рудычев В.Г. //Металловедение и термическая обработка металлов. -1984. №. - С.23-24.

187. Распределение остаточных напряжений на поверхности сталей, упрочненных непрерывным СОг-лазером / Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н., Майоров B.C., Басков А.Ф., Ивашов Г.П. Металловедение и термическая обработка металлов, 1987. № 9. - С.45-49.

188. Комляк Н.И., Мясников Ю.Г. Рентгеновские методы и аппаратура для определения напряженно-деформированного состояния элементов машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1972. - 85 с.

189. Андрияхин В.М., Васильев В.А., Седунов В.К., Чеханова Н.Т. Влияние схемы упрочнения гильз цилиндров лазерным излучением // Металловедение и термическая обработка металлов.-1982.-№ 9-С.41-43.

190. Терентьев В.Ф., Федоров А.В. Влияние лазерного облучения на циклическую прочность стали ЗОХГСНА // Физика и химия обработки материалов. 1983. - № 6. - С. 146-147.

191. Терентьев В.Ф., Бочвар А.Г., Великих B.C., Романенко А.В., Квядарас В.П. Влияние импульсной лазерной закалки на статическую и циклическую прочность сталей 45 и 48 // Физ. и химия обработки материалов. 1985.-№ 2 .-С.137-138.

192. Чюплис В.А. Повышение циклической прочности деталей машин упрочнением поверхностей: Автореф. дис. канд. техн. наук. Каунас, 1984.-27 с.

193. Лазерная техника и технология. В 7 кн. Кн.6. Основы лазерного термоуправления сплавов: Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н. / Под ред. Григорьянца А.Г. -М.: Высш. шк., 1988. 159 с.

194. Шур Е.А., Воинов С.С., Клещева И.И. Повышение конструктивной прочности сталей при лазерной закалке // Металловедение и термическая обработка металлов. 1982. - № 5. - С.36-38.

195. Влияние лазерного упрочнения поверхности на усталостную прочность стали / Г.Г. Бородина, B.C. Крапошин, Ю.В. Курочкин, В.В. Степанов // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986. - № 1.- С. 123127.

196. Митин В.Я., Тескер Е.И., Гурьев В.А. Влияние поверхностного рельефа лазерной закалки на циклическую прочность стали 45 // Металловедение и термическая обработка металлов.-1988.-№10.-С.34-36.

197. С о ленов С.В., Сироткин В.Б. и др. Особенности развития разрушения в легированных сталях, обработанных лазером //Лазерная технология. Вып. 6. 1988. - С.84-85.

198. Морозов Е.М. Концепция предела трещиностойкости. Заводская лаборатория. 1997. №12. - С. 42-46.

199. Расчеты и испытания на прочность. Экспериментальные методы определения напряженно-деформированного состояния элементов машин и конструкций. Определение макронапряжений рентгеновскими методами. Методические рекомендации. М.: ВНИИНМАШ, 1982. 61 с.

200. Иванов А.В., Челышев Н.А., Цвигун В.Н. Трещиностойкость объемно-закаленной рельсовой стали // Известия вузов, Черная металлургия. 1985. № 2. - С.37-41.

201. Фрейман Л.И., Макаров В.А., Брыскин И.Е. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите. — Д.: Химия, 1978.-С.58.