Масштабные уровни эволюции структурно-фазовых состояний при упрочнении стальной арматуры и чугунных валков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат технических наук Ефимов, Олег Юрьевич

• Ефимов, Олег Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ефимов, Олег Юрьевич

п.п. Наименование раздела стр.

ВВЕДЕНИЕ

1 Структурно-фазовые изменения при упрочнении арматуры и валков

1.1 Упрочнение арматурного проката: проблемы и перспективы

1.2 Формирование градиентных структурно-фазовых состояний при внешних энергетических воздействиях

1.3 Структурно-масштабные уровни формоизменения и пластической деформации

1.4 Поверхностное унрочнение калибров прокатных валков

1.4.1 Физико-технологические основы тепловых процессов при воздействии концентрированных потоков энергии

1.4.2 Технологии плазменного поверхностного упрочнения валков

1.4.3 Технологические особенности поверхностного упрочнения сортопрокатных валков

1.5 Выводы из литературного обзора и постановка задачи исследования

2 Материал исследования, методы обработки и методики анализа

2.1 Материал и параметры плазменной обработки валков

2.2 Материал стержневой арматуры

2.3 Методики исследования

2.3.1 Механические испытания

2.3.2 Оптическая микроскопия

2.3.3 Сканирующая электронная микроскопия

2.3.4 Дифракционная электронная микроскопия тонких фольг

2.3.4.1 Метод препарирования образцов

2.3.4.2 Методики анализа фазового состава и дефектной субструктуры

3 Разработка технологии упрочнения чугунных валков и стальной арматуры

3.1 Оборудование и технология плазменной обработки

3.2 Исследование структуры и свойств валкового чугуна

3.2.1 Состояние литого чугуна

3.2.2 Состояние чугуна после плазменной обработки

3.3 Промышленные испытания валков чистовых клетей стана

3.4 Термическое упрочнение арматуры диаметром 50 мм

3.4.1 Оборудование для ведения процесса уирочнения

3.4.2 Разработка режимов термического упрочнения

3.4.3 Металлографические исследования

3.5 Выводы

4 Структурно-фазовое состояние поверхности валков из чугуна СШХНФ после плазменной закалки и эксплуатации

4.1 Макромасштабный уровень эволюции структуры

4.1.1 Струюура валка после плазменной обработки

4.1.2 Структура упрочненного валка после эксплуатации на прокатном стане

4.2 Мезомасиггабный уровень эволюции структуры

4.2.1 Фрактография поверхности разрушения упрочненного валка

4.2.2 Фрактография поверхности разрушения после эксплуатации

4.3 Микромасштабный уровень эволюции структуры

4.3.1 Структура чугунного валка после плазменной обработки

4.3.1.1 Фазовый состав валкового чугуна

4.3.1.2 Морфология фаз

4.3.1.3 Кривизна-кручение кристаллической решетки и дальнодейст-вующие поля напряжений после плазменной обработки

4.3.1.4 Градиент структурно-фазового состава, формирующийся при плазменном упрочнении поверхности

4.3.2 Структура упрочненного чугунного валка после отработки на стане

4.3.2.1 Фазовый состав и дефектная субструктура чугуна

4.3.2.2 Кривизна-кручение кристаллической решетки и дальнодейст-вующие поля напряжений после эксплуатации

4.3.2.3 Градиент структурно-фазового состава чугуна после отработки валка на стане

4.4 Наномасштабный (атомарный) уровень эволюции структуры валков

4.4.1 Распределение элементов в структуре упрочненного чугуна

4.4.2 Структура чугуна после отработки валка на стане

4.5 Выводы

5 Закономерности структуро- и фазообразоваиия при термическом упрочнении арматуры из стали 18Г2С

5.1 Макромасштабный уровень организации структурно-фазового состава

5.1.1. Анализ профиля микротвердости прутка

5.1.2. Анализ поверхности поперечного шлифа

5.1.3. Фрактография поверхности разрушения

5.2. Мезомасштабный уровень организации структурно-фазового состава арматурного прутка

5.2.1. Зеренная структура стали 18Г2С

5.2.2. Фрактография поверхности разрушения стержня

5.3. Микромасштабный уровень организации структурно-фазового состава арматуры

5.4 Градиент структуры, формирующейся при термическом упрочнении арматуры

5.4.1 Фазовый состав и субструкгура поверхностного слоя (0,0-4,0 мм от поверхности прутка)

5.4.2 Структура слоев на расстоянии -4,2-6,5 мм от поверхности прутка

5.5 Структура осевой зоны прутка

5.6 Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Масштабные уровни эволюции структурно-фазовых состояний при упрочнении стальной арматуры и чугунных валков»

Стабильная и эффективная работа металлургического производства невозможно без использования новых технических решений на базе ресурсосберегающих технологий. Одним из направлений увеличения прочности стального проката является термическое упрочнение в линии сортовых станов, не требующее широкого привлечения дорогостоящих легирующих материалов.

Западно-Сибирский металлургический комбинат выпускает широкий, по назначению, марочному составу и служебным свойствам, сортамент стержневой арматуры (далее: стержень, пруток, арматура). А в последние два года освоена технология термического упрочнения на класс прочности А500С (сттне менее 500 МПа) стержневой арматуры номинальным диаметром 50 мм. Для реализации в линии среднесортного стана 450 технологии упрочнения по режиму прерванной закалки разработана и изготовлена установка термического упрочнения (УТУ).

Разработка технологий термического упрочнения, обеспечивающих получение требуемого комплекса прочностных и пластических свойств, требует понимания природы структурных процессов, протекающих в сталях при деформационных и температурных воздействий. Выяснение физических механизмов формирования и эволюции структурно-фазовых состояний в сталях является одной из важных задач современной физики конденсированного состояния, поскольку лежит в основе разработки и создания эффективных способов повышения служебных характеристик сталей.

К числу важнейших проблем относится стойкость прокатных валков. В последнее время для упрочнения их поверхности применяют технологии на основе концентрированных источников энергии (электроннолучевые, лазерные и т. д.), заключающиеся в воздействии на малую площадь мощных энергетических потоков высокой плотности. Процесс упрочнения заключается в высокотемпературном нагреве плазменным потоком участка поверхности анодное пятно) и его интенсивном охлаждении со скоростями, обеспечивающими закалочные структуры. При этом стойкость валков может возрастать на -60%.

Решение указанных выше практических задач невозможно понимания природы процессов формирования и эволюции структурно-фазовых состояний в сталях и сплавах в условиях энергетических и деформационных воздействий. Изучение проблемы структурно-фазовых изменений при внешних воздействиях необходимо и для развития теории и практики металловедения и термической обработки.

Актуальность. Разработка и внедрение новых ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих повышение производительности труда и качественных показателей продукции, во многом определяют эффективное развитие отраслей промышленности.

В настоящее время при производстве строительной арматуры в металлургической промышленности активно применяются технологии принудительного охлаждения раскатов в линии сортовых станов, обеспечивающие значительное повышение прочностных свойств без использования дорогостоящих легирующих добавок.

Не менее важной проблемой, в значительной степени определяющей показатели работы станов, является повышение стойкости чугунных валков для прокатки арматуры. Одним из направлений ее решения является плазменная закалка рабочей поверхности калибров валков.

Целенаправленное управление эксплуатационными свойствами сталей и сплавов, разработка оптимальных режимов их упрочнения должны базироваться на знании процессов структурообразования при различных технологических воздействиях. Для решения вышеуказанных технологических задач необходимо исследование физической природы и закономерностей формирования и эволюции структурно-фазовых состояний на различных масштабных уровнях в арматурных стержнях из низколегированных сталей при прерывистой закалке с температуры конца прокатки и в литых чугунных валках в процессе плазменного упрочнения и последующей эксплуатации.

Работа выполнялась в соответствии с грантами Министерства образования и науки РФ по фундаментальным проблемам металлургии (2004-2006 г.г.), темами ГОУ ВПО "Сибирский государственный индустриальный университет" и "Томский государственный архитектурно-строительный университет".

Комплекс выполненных в рамках данной работы исследований по разработке и внедрению технологаи термического упрочнения строительной арматуры в условиях ОАО "Западно-Сибирский металлуршческий комбинат" удостоен премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники за 2006 год.

Цель работы: установление физической природы и закономерностей формирования и эволюции на различных масштабных уровнях структурно-фазовых состояний и механических свойств термически упрочненной стальной арматуры большого диаметра и чугунных валков после плазменной обработки и эксплуатации.

Для достижения цели в ходе работы решались следующие задачи:

1 Исследование на различных масштабных уровнях формирования фазового состава, дефектной субструктуры, поверхности разрушения и механических свойств арматуры из стали 18Г2С диаметром 50 мм, упрочненной по режиму прерванной закалки в потоке сортового стана.

2 Установление механизмов формирования градиентных структурно-фазовых состояний в стальной арматуре большого диаметра при термическом упрочнении.

3 Установление закономерностей формирования дефектной субструктуры, элементного и фазового состава в условиях плазменного упрочнения валков из чугуна марки СШХНФ.

4 Анализ эволюции дефектной субструктуры, элементного и фазового состава и поверхности разрушения чугунных плазменноупрочненных валков на различных масштабных уровнях при прокатке термически упроченной арматуры.

5 Анализ формирования и эволюция дальнодействующих полей напряжений в процессе плазменного упрочнения чугунных прокатных валков и последующей их эксплуатации.

Научная новизна: впервые на макро,- мезо,- микро- и наноструктур-ном уровнях проведены сравнительные качественные и количественные исследования фазового и элементного состава, дефектной субструктуры валков из чугуна марки СШХНФ после плазменного упрочнения и эксплуатации на прокатном стане и арматуры диаметра 50 мм из стали 18Г2С после термического упрочнения по схеме прерванной закалки. Проведен фрактографиче-ский анализ поверхностей разрушения, выявлены механизмы, влияющие на служебные характеристики валков и арматуры.

Практическая значимость работы, подтвержденная актами внедрения ее результатов в промышленности, заключается в существенном увеличении служебных характеристик плазменноупрочненных прокатных валков и арматуры диаметром 50 мм, термически упрочненной по режиму прерванной закалки.

Достоверность результатов работы определяется корректностью поставленных задач, применением апробированных методик и методов современного физического материаловедения, необходимым и достаточным количеством экспериментального материала для корректной статистической обработки, сопоставлением полученных результатов с данными других авторов.

Положения, выносимые на защиту:

1 Масштабные уровни эволюции структурно-фазового состояния и дефектной субструктуры арматуры диаметром 50 мм из стали 18Г2С, формирующиеся в процессе термического упрочнения в линии прокатки.

2 Закономерности организации фазового состава, дефектной субструктуры и механических свойств термически упрочненной арматуры.

3 Масштабные уровни эволюции структуры, фазового состава и дефектной субструктуры на поверхности валков из чугуна марки СШХНФ после плазменного упрочнения и эксплуатации на прокатном стане.

4 Закономерности изменения элементного и фазового состава, дефектной субструктуры в упрочненной поверхности чугунных валков.

5 Закономерности формирования дальнодействующих полей напряжений в чугунных валках после плазменной обработки и эксплуатации.

Личный вклад автора состоит в научной постановке задач исследования, анализе литературных данных, выполнении металлографических, электронно-микроскопических и других исследований и механических испытаний термически упрочненной арматуры и плазменно-упрочненных валков, статистической обработке и анализе полученных результатов, внедрении технологий в производство.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований докладывались на следующих научных конференциях и семинарах: Бернштей-новских чтениях по термомеханической обработке металлических материалов", Москва, 2001, 2006; Межгосударственной научно-технической конференции "Современная металлургия начала нового тысячелетия", Липецк, 2001; XIV, XV Международных научных конференциях "Строительство, материаловедение, машиностроение (Стародубовские чтения)", Днепропетровск, 2004, 2005; XVI, XVII Петербургских чтениях по проблемам прочности, С.-Петербург, 2005, 2007; Всероссийской научно-практической конференции "Металлургия, новые технологии, управление, инновации и качество", Новокузнецк, 2005; III Российской научно-технической конференции "Физические свойства металлов и сплавов", Екатеринбург, 2005; 44 Международной конференции "Актуальные проблемы прочности", Вологда, 2005; XVIII Уральской школе металловедов-термистов "Актуальные проблемы физического материаловедения сталей и сплавов", Тольятти, 2006; III Евразийской научно-практической конференции «Прочность неоднородных структур», Москва, 2006; Всероссийской конференции "Деформирование и разрушение структурно-неоднородных сред и конструкций", Новосибирск, 2006; 45 международной конференции "Актуальные проблемы прочности", Белгород, 2006; III Международной научно-технической конференции "Современные проблемы машиностроения", Томск, 2006; IV Международной конференции "Фазовые превращения и прочность кристаллов", Черноголовка, 2006.

Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных работах, по ее результатам получено 11 патентов. Список публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, приведен в конце автореферата.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, цитируемой литературы из 160 наименований, содержит 182 страницы машинописного текста, в том числе 110 рисунков и 25 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Ефимов, Олег Юрьевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Показано, что плазменное упрочнение валков прокатного стана и термическое упрочнение арматуры по схеме прерванной закалки приводят к формированию слоистой структуры, характеризующейся закономерным изменением механических характеристик, фазового состава, дефектной субструктуры материала и поверхности разрушения и проявляющейся на различных структурно-масштабных уровнях: макро- (образец в целом), мезо-(состояние зеренно-субзеренного ансамбля), микро- (состояние карбидной и дислокационной подсистем) и наноструктурном (состояние твердого раствора) уровнях.

2 Установлено, что в результате плазменной обработки в чугунных валках формируются а-фаза, у-фаза, графит и карбид железа. В поверхностном слое обнаружено формирование нанокристаллической зеренной структуры на основе а-фазы (размер кристаллитов 35-40 нм), стабилизированной частицами цементита размером ~3-5 нм.

3 Установлено, что эксплуатация упрочненных валков сопровождается закономерным изменением дефектной субструктуры и фазового состава чугуна. Определены источники дальнодействующих полей напряжений, формирующихся в валке в результате плазменной обработки и последующей эксплуатации. Показано, что поля напряжений максимальной величины формируются в поверхностном слое в структуре нанокристаллических зерен феррита.

4 Показано, что плазменная обработка приводит к перераспределению легирующих элементов в приповерхностном слое чугунных валков. Выявлено существенное снижение концентрации никеля (более чем в два раза), увеличение концентрации хрома (в —1,5 раза) и кремния (в ~1,4 раза). При эксплуатации плазменноупрочненного валка сохраняется тенденция к повышению содержания хрома и существенному снижению никеля в поверхностном слое чугуна по отношению к объему материала; концентрация кремния и марганца при этом практически не изменяется.

5 Выявлено, что в условиях прерывистой закалки в сечении арматуры из стали 18Г2С действуют различные механизмы полиморфного у=>ос превращения, в результате чего в приповерхностном слое формируется преимущественно структура мартенсита отпуска; структурно-фазовое состояние переходного слоя представлено субзернами и зернами феррита изотропной и анизотропной форм, зернами перлита пластинчатой морфологии и «псевдоперлита», кристаллами бейнита, пластинами видманштеттова феррита, относительное содержание которых существенным образом зависит от расстояния анализируемого слоя до поверхности охлаждения; центральная зона сформирована преимущественно зернами структурно свободного феррита и зернами перлита пластинчатой морфологии.

6 Показано, что воздействие сохраненного арматурным стержнем тепла приводит: во-первых, к перестройке дислокационной субструктуры и частичной аннигиляции дислокаций, снижению величины кривизны-кручения кристаллической решетки феррита, формированию субзерен и зерен рекристаллизации; во-вторых, к обеднению твердого раствора на основе ос-железа атомами углерода; в-третьих, к выделению частиц цементита, морфология и средние размеры которых зависят от типа структуры и вида структурного дефекта, на котором они образуются, расстояния анализируемого слоя до поверхности прутка.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ефимов, Олег Юрьевич, 2007 год

1. Михайлов К.В. Становление современной номенклатуры арматурных сталей // Бетон и железобетон. 1995. - № 2. - С. 6-8.

2. Совершенствование режимов термоупрочнения стержневой арматурной стали / Б.Б. Быхин, А.Т. Канаев, А.Ф. Капущак, А.А. Канаев // Сталь. 1998.-№ 12.-С. 46-48.

3. Черненко В.Т. и др. Состояние, перспективы и пути развития производства стали для армирования железобетона / В.Т. Черненко, Ю.Т. Худик, С.А. Мадатян // Сталь. 1989. - № 11. - С. 83-86.

4. Высокопрочные арматурные стали / А.П. Гуляев, А.С. Астафьев, М.А. Волкова и др.; под ред. А.П. Гуляева М.: Металлургия, 1966. - 139 с.

5. Узлов И.Г. Термомеханическое упрочнение проката эффективный путь энергосбережения и повышения качества металлопродукции // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1999. - № 5. - С. 61-63.

6. Освоение массового производства арматурной стали повышенной надежности класса А400С для железобетона / Р.С. Айзатулов, В.Т. Черненко, С.А. Мадатян и др. // Сталь. -1998. № 6. - С. 53-58.

7. Узлов И.Г. и др. Влияние температурно-деформационной обработки стали на ее структурное состояние и уровень свойств / И.Г. Узлов, В.И. Спиваков, Е.А. Шпак // Металловедение и термическая обработка металлов. -1997.-№ 1.-С. 16-18.

8. Термомеханически упрочненная свариваемая арматурная сталь Ст4кп классов Ат-НС и Ат-IIIC / И.Г. Узлов, В.В. Калмыков, А.В. Осадченко и др. // Сталь, 1994.-№7.-С. 55-57.

9. Маслаков А.А. Организация производства новых видов экономнолегированной арматурной стали классов А400С, А500С // Бюллетень НТИ ЧМ. -1998. № 5-6. - С. 40.

10. Одесский П.Д. и др. Упрочнение в потоке станов низкоуглеродистых сталей / П.Д. Одесский, С.И. Тишаев, Н.Д. Бахтеева //

11. Металловедение и термическая обработка металлов. 2000. - № 9. - С. 36-38.

12. Мадатян С.А. Новое поколение арматуры железобетонных конструкций // Бетон и железобетон. 1998. - № 2. - С. 2-5.

13. Совершенствование процесса термоупрочнения арматурного проката / Н.А. Богданов, А.Б. Сычков, В.П. Лесков и др. // Сталь. 1992. - № 5.- С. 65-69.

14. Бабич В.К., Узлов И.Г. Повышение механических и эксплуатационных свойств сталей массового производства // Всесоюзная научно-техническая конференция: Тезисы докладов М., 1990. - С. 6-7.

15. Термическое упрочнение арматурной стали диаметром 32 мм / В.М. Кондратенко, В.М Иващенко, М.Г. Эрлих и др. // Сталь. 1989. - № 6. - С. 7073.

16. Микляев П.Г. и др. Кинетика разрушения / П.Г. Микляев, Г.С. Нешпор, В.Г. Кудряшов М.: Металлургия, 1979. - 278 С.

17. Высокопрочная арматура из стали 35ГС, термически упрочненная с поверхностным индукционным отпуском / Л.П. Стычинский, М.Г. Эрлих, И.Г. Хаит и др. // Сталь. 1980. -№ 9. - С. 815-817.

18. Гуляев А.П. и Кольцова Е.М. Механические свойства стали 20ГС, закаленной с прокатного нагрева // Сталь. 1989. - № 6. - С. 80-81.

19. Новая горячекатаная свариваемая арматура класса А500С / С.А. Мадатян, В.В. Дегтярев, Л.А. Збровский и др. // Бетон и железобетон. 2001. -№ 1.-С. 12-14.

20. Производство арматурной стали / Л.Н. Левченко, А.С. Натанов, Л.Ф. Машкин и др.; под ред. Л.Н. Левченко М.: Металлургия, 1984. - 136 с.

21. Меньшиков А.Э., Теплых А.Е. Структурно-магнитный фазовый переход в интерметаллиде 0-NiMn при облучении быстрыми ионами // Физика металлов и металловедение. 2000. - №5. - С. 61-70.

22. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Козлов Э.В., Куракин И.Б., Шаркеев Ю.П. Структурные изменения глубинных слоев материала послемодификации ионными пучками и природа его упрочнения.// Доклады Академии наук СССР.-1987.-т.296.-№4.-С.869-871.

23. Шаркеев Ю.П., Пушкарева Г.В., Рябчиков А.И. Модификация микроструктуры и механических свойств чистых металлов ионными пучками высоких энергий.// Изв. Вузов. Черная металлургия.- 1990.-№10.-С.90-91.

24. Sharkeev Yu., Gritsenko В.Р., Fortuna S.V., Perry A.J. Modification of metallic materials and hard coatings using metal ion implantation.// Vacuum. -V.52-P.247-254.

25. Электростимулированная пластичность металлов и сплавов// В.Е. Громов, Л.Б. Зуев, Э.В. Козлов, В.Я. Целлермаер. М.:Недра, 1996.-290 с.

26. Симаков В.П., Будовских Е.А., Носарев П.С., Бобров Г.В. Обработка титанового сплава импульсной гетерогенной плазмой с оплавлением и легированием поверхностного слоя алюминием и никелем.// Физика и химия обработки материалов.-1991 .-№5.-С.60-66.

27. Будовских Е.А., Сарычев В.Д., Коврова О.А. и др. Науглероживание с оплавлением поверхности титанового сплава и железа импульсным воздействием гетерогенных плазменных пучков.//Известия вузов. Черная металлургия.-1992.-№6.-С.89-93.

28. Будовских Е.А., Сарычев В.Д., Симаков В.П., Носарев П.С. Импульсное науглероживание никеля и меди воздействием плазменных пучков.// Электрон, обраб. Материалов.-1993.-№3.-С.20-24.

29. Будовских Е.А., Сарычев В.Д., Симаков В.П., Носарев П.С. О конвективном механизме жидкофазного легирования поверхности металлов при импульсном плазменном воздействии.// Физика и химия обработки материалов.-1993 .-№ 1 .-С.59-66.

30. Будовских Е.А., Назарова Н.Н., Носарев П.С. Фазовый состав и микроструктура поверхностных слоев железа, науглероженных импульсным воздействием гетерогенных плазменных пучков.// Известия вузов. Черная металлургия.-1994.-№ 12.-С.29-33.

31. Иванов Ю.Ф., Итин В.И., Лыков С.В. Фазовые и структурные изменения в стали 45 под действием низкоэнергетичного сильноточного электронного пучка.// Металлы.-1993.-№3.-С. 130-140.

32. Иванов Ю.Ф., Итин В.И., Лыков С.В. Структурный анализ зоны термического влияния стали 45, обработанной низкоэнергетичным сильноточным электронным пучком.// Физика металлов и металловедение.-1993 .-№5 .-С. 103-112.

33. Домбровский Ю.М., Бровер А.В. Обработка стали воздушно-плазменной дугой со сканированием.// Металловедение и термическая обработка металлов.-1999.-№ 1 .-С. 10-13.

34. Иванов П.П., Исакаев Э.Х., Изотов В.И. и др. Эффективный способ поверхностного упрочнения железнодорожных колес.//Сталь.-2000.-№1.-С.63-66.

35. Гладковский С.В., Калетина Ю.В., и др. Метастабильный аустенит как фактор повышения конструктивной прочности мартенситно-стареющих сталей.// Физика металлов и металловедение.- 1999.-т.87.-№3.-С.86-96.

36. Гуреев Д.М., Сидоров А.П., Ямщиков С.В. //Трение и износ.-1992.-сентябрь-октябрь.-тЛ 3.-№5.-С.881 -886.

37. Данильченко В.Е., Польчук Б.Б. Лазерное упрочнение технического железа// Физика металлов и металловедение.-1998.-т.86.-№4.-С. 124-128.

38. Иванов Ю.Ф., Гнюсов С.Ф. Модификация твердого сплава WC-сталь 110Г13Л импульсным низкоэнергетичным сильноточным электронным пучком//Известия вузов. Физика.-1996.-№8.-С. 104-110.

39. Иванов Ю.Ф., Погребняк А.Д. Влияние углерода и кислорода на структурно-фазовую модификацию a-Fe при высокодозной имплантации Ti.// Металлофизика и новейшие технологии.-1998.-т.20.-№1.-С.30-35.

40. Гнюсов С.Ф., Иванов Ю.Ф. Модификация структуры и механических свойств твердого сплава сильноточным электронным пучком.// Металлы.-1998.-№5 .-С.95-99.

41. Иванов Ю.Ф., Гнюсов С.Ф. Природа объемной модификации твердого сплава WC-сталь 110Г13Л импульсным низкоэнергетичным сильноточным электронным пучком.// Известия вузов. Черная металлургия.-1998.-№10.-С.59-63.

42. Панин В.Е., Гриняев Ю.В., Елсукова Т.Ф. и др. Структурные уровни деформации твердых тел // Изв. вузов. Физика. 1982. - № 6. -С.5-27.

43. Панин В. Е., Лихачев В. А., Гриняев 10. В. Структурные уровни деформации твердых тел. — Новосибирск: Наука, 1985. 163 с.

44. Конева Н.А., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации // Известия вузов. Физика. 1990. №2. С.89-106.

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

46. Конева Н.А., Жуковский С.П., Лапскер И.А. и др. Дисклинации и ротационная деформация тел. Л.: ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 1989. - С. 32-51.

47. Kuhlmann-Wilsdorf D. Energy Minimization of Dislocation in Low-Energy Dislocation Structures // Phys. Stat. sol. (a). 1987. v.104. -p.121-144.

48. Корогков B.A. Совершенствование дуговой закалки. // Тяжелое машиностроение, 2004. №6. - С. 34-37.

49. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964.-254с.

50. Криштал М.А., Жуков А.А., Кокора A.M. Струюура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера. М.: Металлургия, 1973. -190 с.

51. Донской А.В., Клубникин B.C. Элеюроплазменные процессы и установки в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1979, - 221 с.

52. Нанесение покрытий плазмой / В.В. Кудинов, П.Ю. Пекшев, В.Е. Белащенко и др. М.:Наука, 1990. - 408 с.

53. Пузряков А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, - 310 с.

54. Бобров Г.В., Ильин А.А. Нанесение неорганических покрытий. Теория, технология, оборудование. М.: «Интермет Инжиниринг», 2004, - 623 с.

55. Журавлев В.И., Сафонов Е.Н., Стариков В.В. и др. Поверхностное упрочнение чугуна с шаровидным графитом электрической дугой прямого действия. //Известия ВУЗов Черная металлургия -1994. №10. - С. 48 - 49.

56. Сафонов Е.Н., Толокнов С.Е. и др. Электродуговая закалка стальных и чугунных деталей: Информ. / СЦНТИ. 1990. Инф. 90 - 31. С. 1 - 4.

57. А. с. 1731831. Способ термической обработки прокатных валков / Ф.Д. Кащенко, JI.A. Фетняева, Е.В. Романов и др. // Открытия. Изобретения. 1992. №17.

58. А. с. 1678474 Способ подготовки прокатных валков к работе в течение эксплуатационной кампании. / А.Д. Белянский, В.В. Ветер, И.С. Сарычев и др. //

59. Открытия. Изобретения. 1991. №35.

60. А. с. 1733137 Способ подготовки прокатных валков к работе. / В Л. Тишков, А.Е. Барабанцев, А.И. Трайно и др. // Открытия. Изобретения. 1992. №18.

61. Самотугин С.С., Лаврик В.П., Лещинский Л.К. и др. Плазменная обработка экономнолегированного теплостойкого наплавленного металла. //ПроСЭМ. 2001. № 2. С. 26-31.

62. Самотугин С.С., Нестеров О.Ю., Ярмицкий А.Г. и др. Оптимизация режимов плазменной обработки инструмента. //Сварочное производство. -1998.-№7.-С. 12-15.

63. Самотугин С.С., Лещинский Л.К., Пирч И.И. и др. Плазменное поверхностное упрочнение. Киев: Техшка, 1990. -109 с.

64. Лещинский Л.К., Самотугин С.С., Горицкий В.М. и др. Структура и трещиностойкость наплавленного металла 18Х6ГМФС после плазменного упрочнения. //Автоматическая сварка. 1996. - № 8, - С. 31 - 35.

65. Самотугин С.С. Структура и свойства заэвтектоидной графитизированной стали для прокатных валков после плазменного упрочнения. //Автоматическая сварка. 2000. - № 2 - С. 39 - 42.

66. Руднюк С.И., Михайлов И.В., Томенко Ю.С. // Металловедение и термическая обработка металлов. -1990. №4. - С. 21 - 24.

67. Самотугин С.С. Плазменная обработка инструментальных сталей.

68. Автоматическая сварка. 1996. - № 8. - С. 48 - 51.

69. Нечепоренко В.А., Шеремет В.А., Морозов В.И. др. Упрочнение и эксплуатация сортопрокатных валков. //Металлургическая и горнорудная промышленность. 1999. - № 6. - С. 26 - 28.

70. Шапаренко А.В., Вакула В.И., Морозов В.И. др. Технология микроплазменного упрочнения прокатных валков из экономнолегированных материалов. // Сталь. 1997. - № 8. - С. 60 - 63.

71. Казначеев Е.Г., Морозов В.И., Шапаренко А.В. и др. Микроплазменное упрочнение валков сортопрокатных станов. // Сталь. 1994. - № 12. - С. 41 - 42.

72. А. с. 1533340. Способ термического упрочнения изделий / В.И. Морозов, А.В. Шапаренко, С.И. Рудюк и др. // Открытия. Изобретения. 1990. № 5.

73. А. с. 1591494. Способ термического упрочнения изделий / В.И. Морозов, А.В.Шапаренко, JI.B. Баскаков и др. // Открытия. Изобретения. 1991. № 1.

74. Ставрев Д.С., Ников Н.Я. //Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. - №4. - С. 15 - 18.

75. Пат. 1806467. Способ термической обработки ручьев калибра валков из высокоуглеродистых сплавов железа. / А.В. Шапаренко, В.И. Морозов, J1.K. Левый и др. // Открытия. Изобретения. 1990.

76. Марков А.Б., Ротштейн В.П. Термический и деформационно-волновой механизмы упрочнения углеродистой стали при воздействии высокоэнергетического сильноточною электронного пучка. // ФиХОМ. 1997. - № 6 -С. 37-41.

77. Александрова Н.М., Кондратьев В.Н., Селин В.В. и др. Влияние радиационно-термической обработки сфокусированным пучком электронов на тонкую атомную структуру и карбидообразование в валковой стали 90ХФШ. // ФиХОМ. 1997. - № 1 - С. 11 - 16.

78. Опыт производства и эксплуатации литых и кованых прокатных валков повышенного качества: Тезисы докл. Всесоюзн. Семинара.- М.:

79. Черметинформация, 1986.- 145 с.

80. Поздняков В.А., Александрова Н.М. Оптимизация режимов электронно- лучевой обработки сталей. 1. Поля температур и термоупругих напряжений. // ФиХОМ. 2004. - № 5 - С. 61 - 66.

81. Поздняков В.А., Александрова Н.М. Оптимизация режимов электронно- лучевой обработки сталей. 2. // ФиХОМ. 2004. № 6 - С. 71 - 76.

82. Науменко В.Д., Науменко А.В. Сравнение эффективности способов упрочнения поверхности валков. // Сталь. 2002. - № 1 - С. 71 - 73.

83. Фрактография и атлас фрактограмм/ Справ, изд. Пер. с англ./ Под ред. Дж. Феллоуза. М. - Металлургия, 1982. - 490 с.

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

85. Иванов Ю.Ф., Юрьев А.Б., Плевков А.В., Громов В.Е., Козлов Э.В. Морфология градиентной структуры термоупрочненной арматуры из стали 18Г2С// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2003, №10.- С.57-61.

86. Иванов Ю.Ф., Юрьев А.Б., Плевков А.В., Громов В.Е., Козлов Э.В. Фазовая траектория структурообразования при термоупрочнении стали методом прерванной закалки // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2003. - №6. - С.36-42.

87. Иванов Ю.Ф., Юрьев А.Б., Коваленко В.В., Плевков А.В., Громов В.Е., Козлов Э.В. Структурные и фазовые превращения при термоупрочнении стали методом прерванной закалки// Известия академии наук. Серия физическая. 2003. -Т.67, №10. - С. 1402-1407.

88. Юрьев А.Б., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е., Козлов Э.В. Структурно-фазовое состояние термоупрочненной арматуры большого диаметра // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2004. - №6. - С. 34-37.

89. Юрьев А.Б., Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В., Чинокалов В.Я. Механизмы формирования и изменения градиентных структурно-фазовых состояний в арматуре из стали 18Г2С // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2004. - №10. - С. 22-25.

90. Юрьев А.Б., Иванов Ю.Ф., Морозов М.М., Громов В.Е., Козлов Э.В. Сравнительный структурно-фазовый анализ термоупрочненной арматуры // Деформация и разрушение материалов. 2005. - №3. - С.43-47.

91. Иванов Ю.Ф., Юрьев А.Б., Морозов М.М., Громов В.Е. Многоуровневая градиентная структура в стержне низкоуглеродистой стали малого диаметра, термоупрочненной с горячего проката// Физическая мезомеханика. 2005. - Т.8. - №2. - С.61-68.

92. Юрьев А.Б., Иванов Ю.Ф., Морозов М.М., Громов В.Е. Закономерности формирования фазового состава, дефектной субструктуры и механических свойств арматуры при термическом упрочнении// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2005. - №6. - С. 39-44.

93. Коваленко В.В., Иванов Ю.Ф., Юрьев А.Б., Козлов Э.В., Громов В.Е. Управление градиентными структурно-фазовыми состояниями стали прерванной закалкой // Материаловедение. 2005. - №6 (99). - С.49-52.

94. Иванов Ю.Ф., Юрьев А.Б., Морозов М.М., Ивлиев А.В., Громов В.Е. Формирование градиентных структурно-фазовых состояний в арматуре из малоуглеродистой стали // Известия вузов. Черная металлургия. 2005. №8.-С.23-25.

95. Юрьев А.Б., Иванов Ю.Ф., Морозов М.М., Громов В.Е. Морфологические разновидности феррито-цементитной смеси, формирующиеся в термоупрочненном мелкосортном прокате // Заготовительные производства в машиностроении. 2005. - №8. - С.37-40.

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

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

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

99. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М.: Металлургия, 1977.- 280 с.

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

101. Громов В.Е., Козлов Э.В., Базайкин В.И., Целлермаер В.Я., Иванов Ю.Ф. и др. Физика и механика волочения и объемной штамповки. -М.: недра, 1997.-293 с.

102. Владимиров В.И. Физическая теория прочности и пластичности. Точечные дефекты. Упрочнение и возврат. Л.: ЛПИ, 1975.- 120 с.

103. Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций. М.: ИЛИ, 1963.- 247 с.

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

105. Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть I. Дефекты решетки. -М.: МИСИС, 1999.-384 с.

106. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. М.: Металлургия, 1977.- 359 с.

107. Иванов Ю.Ф., Козлов Э.В. Электронно-микроскопический анализ мартенситной фазы стали 38ХНЭМФА// Известия ВУЗов. Черная металлургия. 1991.- №8,- С.38-41.

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

109. Лазерная техника и технология. Основы лазерного термоупрочнения сплавов. / Под ред. А. Г. Григорьянца. М.: Высшая школа, 1988. 159 с.

110. Использование плазменных технологий для обработки оборудования прокатных станов / А.Б. Юрьев, В.Н. Юрченко, М.В. Никиташев и др. //Сталь. 2004. - № 5. - С. 85-86.

111. Леонтьев П.А и др. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов / Леонтьев П.А, Чеканова Н.Т, Хан М.Г. М.: Металлургия, 1986.142 с.

112. Е.Н.Сафонов Структура и твердость чугуна после поверхностной закалки // Металловедение и термическая обработка металлов 2005. - №9.- С. 38-43.

113. Крапошин B.C. Влияние остаточного аустенита на свойства сталей и чугунов после поверхностного оплавления // Металловедение и термическая обработка металлов 1985. - №2.- С. 2-5.

114. Влияние плазменной обработки поверхности на структуру и твердость чугуна с шаровидным графитом / А.Б. Юрьев, В.Я. Чинокалов, О.Ю. Ефимов и др. //Металловедение и термическая обработка металлов. -2006.-№6.-С. 37-41.

115. Лазерная техника и технология. Методы поверхностной лазерной обработки // Под ред. А. Г. Григорьянца. М.: Высшая школа, 1987. 189 с.

116. Сафонов А.Н. Особенности лазерной закалки поверхности графити-зированных сталей и чугунов // Вестник машиностроения. 1999. - № 4. - С. 22-26.

117. Сафонов А.Н. Влияние дендритной ликвации на особенности микроструктуры при лазерной обработке железоуглеродистых сплавов // Вестник МГТУ. Машиностроение. -1996. -№ 1. С. 94 - 100.

118. Рахштадт А.Г., Капуткина J1.M., Прокошкин С.Д. и др. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна: Справочник М.: «Интермет Инжиниринг». Т.2. 2005. 526 с.

119. Тодоров Р.П., Кошовник Г.И. Распад свободного цементита // Металловедение и термическая обработка металлов. 1961. - №5. - С.29-30.

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

121. Исследование износостойкости валков с шаровидным графитом при прокатке балочных профилей / А.Б. Юрьев, М.В. Никиташев, В.В. Саломыкин // Сталь. 2004. - № 5. - С. 67-69.

122. Юрьев А.Б., Ефимов О.Ю. и др. Повышение стойкости горизонтальных чугунных валков сортопрокатного стана 450 // Сталь. 2005. -№6. -С. 89-91.

123. Выбор оптимальных режимов плазменного поверхностного упрочнения деталей металлургического оборудования из высокопрочного чугуна / Самотугина Ю.С., Иванов Е.И., Ляшенко Б.А. // Металл и литье Украины. 2005. - № 7-8. - С. 79-83.

124. Расчет теплового потока при нагреве тела плазменной струей / Рыкалин Н.Н., Николаев А.В., Кулагин И.Д. // Автоматическая сварка. -1996.- №6. -С. 1-5.

125. Скобло Т.С., Воронцов Н.М., Рудюк С.И. и др. Прокатные валки из высокоуглеродистых сплавов. М. Металлургия, 1994. 336 с.

126. Мирошниченко И.С. Закалка из жидкого состояния. М.: Металлургия, 1982. - 168 с.

127. Курдюмов В.Г., Утевский JI.M., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. -М.: Наука, -1977. -236 с.

128. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1978. -647 с.

129. Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение. Справочное издание. М: Металлургия, 1982.-480 с.

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

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

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

133. Иванов Ю.Ф., Ротштейн В.П. Импульсное электронно-лучевое плавление углеродистой стали: структурно-фазовые превращения перлита// Proc. 6th Intern. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tonsk. - 2002. - P.251 -254.

134. Иванов Ю.Ф. Градиентная структура, формирующаяся в перлитной стали при динамической термической обработке// Проблемы машиностроения и надежности машин. 2004. - №2. - С.55-61.

135. Конева Н.А., Козлов Э.В. Природа субструктурного упрочнения // Изв. ВУЗов. Физика. 1982. - N8. - С.3-14.

136. Иванов Ю.Ф., Соснин О.В., Сучкова Е.Ю., Громов В.Е., Козлов Э.В. Эволюция пакета мартенсита в условиях многоцикловых усталостных испытаний // Известия ВУЗов. Физика. 2003. - №12. - С.3-6.

137. Иванов Ю.Ф., Соснин О.В., Сучкова Е.Ю., Громов В.Е., Козлов Э.В. Электропластификация закаленной углеродистой стали// Физическая мезомеханика. 2003. - Т.6, №6. - С. 18-24.

138. Утевский JI.M. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. -М.: Металлургия, 1973.- 584 с.

139. Мешков Ю.Я., Сердитова Т.Н. Разрушение деформированной стали. Киев: Наукова думка, 1989. - 160 с.

140. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. 4.1. М.: машиностроение, 1974. - 482 с.

141. Вигли А.Д. Механические свойства материалов при низких температурах. М.: Мир, 1974. - 373 с.

142. Курдюмов Г.В., Мильман Ю.В., Трефилов В.И. К вопросу о классификации микромеханизмов разрушения по типам // Металлофизика. -1979. Т. 1, №2. - С.55-62.

143. Бичем К.Д. Макропроцессы разрушения // Разрушение. М.: Мир, 1973. - Т.1. - С.265-375.

144. Tyson W.R., Ayres R.A., Stein D.F. Anisotropy of cleavage in B.C.C. transition metals // Acta Met. 1973. - V.21, №5. - P.621-627.

145. Puttick K.F. Ductile fracture in metals // Phil. Mag. 1959. - V.4, №44. - P.964-969.

146. Orowan E.O. Conditions for dislocation passage of precipitates // Symp. Intern. Stress in metals and alloys. London, 1968. - P.451-454.

147. Garder R.N., Wilsdorf H.G.F. Ductile fracture in pure a-Fe. Microscopic observations of an initiation mechanism // Met. Trans. 1980. -V.A11, №4. - P.659-669.

148. Рыбин B.B., Вергазов A.H., Соломко Ю.В. Закономерности внутризеренного разрушения металлов с ОЦК решеткой // ФММ. 1978. -Т.46, №3. - С.582-596.

149. Коттрелл А.Х. Теоретические аспекты процесса разрушения. Атомный механизм разрушения. М.: Металлургиздат, 1963. - С.30-58.

150. Cottrell A. Brittle fracture flow pile-ups in polycrystalline iron // Yield, flow and fracture of polycr. London; New York: Appl. Sci. Publ., 1983. - V.14. — P.l 23-129.

151. Красовский А.Я. Хрупкость металлов при низких температурах. -Киев: Наукова думка, 1980. 337 с.

152. Мешков Ю.Я. Физические основы разрушения стальных конструкций. Киев: Наукова думка, 1981. - 238 с.

153. Нотт Дж. Ф. Основы механики разрушения. М.: Металлургия, 1978.-256 с.

154. Low J.R. Relations of properties to microstructure // Trans. Soc. Mining Eng. AIME. 1954. - № 1. - P. 163-179.

155. Мешков Ю.Я., Пахаренко Г.А. Структура металлов и хрупкость стальных изделий. Киев: Наукова думка, 1985. - 266 с.

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

157. Гудремон Э. Специальные стали. М.: Металлургия, 1966. - Т.1.736 с.

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

159. Бернштейн М.Л., Капуткина Л.М., Прокошкин С.Д. Отпуск стали. -М.: МИСИС, 1997.-336 с.1. Актвнедрения результатов диссертационной работы "Масштабные уровни эволюции структурно-фазовых состояний при упрочнении стальной арматуры и чугунных валков"

160. В прокатном производстве ОАО "ЗСМК" в 2004-2006 г. г. был выполнен комплекс работ по внедрению технологий термического упрочнения стержневой арматуры номинальным диаметром 50 мм и плазменного упрочнения валков из литого чугуна для прокатки.

161. Главный инженер технического управления, к.т.н^^^х/ ^ Ю.А. Селезнев Начальник ЦЗЛ,к.т.н. ^^^ И.С.Кузнецов