Повышение контактной выносливости и износостойкости тонкостенных деталей подшипников качения из высокоуглеродистых сталей мартенситного класса путем комбинированной химико-термической обработки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Севальнёв Герман Сергеевич

• Севальнёв Герман Сергеевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Севальнёв Герман Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ СТАЛИ И МЕТОДЫ УПРОЧНЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ РАБОТЫ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

1.1. Стали для изготовления подшипников качения

1.2. Факторы, влияющие на долговечность работы подшипников качения

1.3. Методы повышения износостойкости и долговечности работы деталей подшипников качения

1.3.1. Повышение чистоты поверхности и механическое упрочнение

1.3.2. Покрытия

1.3.3. Поверхностная термическая обработка

1.3.4. Химико-термическая обработка

1.4. Выводы по Главе

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы и объекты исследований

2.2. Оборудование для ионного и вакуумного азотирования, цементации и нитроцементации

2.3. Исследования химического состава, структуры, параметров и свойств диффузионных слоев высокоуглеродистых сталей

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ВАКУУМНОЙ

НИТРОЦЕМЕНТАЦИИ

3.1. Факторы, влияющие на технологический процесс вакуумной химико-термической обработки

3.2. Экспериментальные режимы вакуумной нитроцементации

Стр.

3.3. Исследование структуры и свойств диффузионных слоев после предварительного азотирования

3.4. Исследования фазового состава сталей после химико-термической обработки

3.5. Исследование структуры диффузионных слоев после комбинированной химико-термической обработки

3.6. Выводы по Главе

ГЛАВА 4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАЗМЕРОВ ТОНКОСТЕННЫХ ПРЕЦИЗИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ЗАКАЛКЕ В АЗОТЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

4.1. Расчетные методы прогнозирования коробления тонкостенных прецизионных колец шарикоподшипников из высокоуглеродистых сталей при термической обработке

4.2. Определение изменения размеров колец при закалке в потоке газа высокого давления

4.3. Моделирование коробления тонкостенных прецизионных колец подшипников качения

4.4. Выводы по Главе

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАЛЕЙ 95Х18-Ш И 110Х18М-ШД ПОСЛЕ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

5.1. Влияние химико-термической обработки на коррозионную стойкость сталей 95Х18-Ш и 110Х18М-ШД

5.2. Исследование износостойкости сталей 95Х18-Ш и 110Х18М-ШД после химико-термической и термической обработки

Стр.

5.3. Исследование контактной выносливости стали 95Х18-Ш после химико-

термической и термической обработки

Выводы по Главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение контактной выносливости и износостойкости тонкостенных деталей подшипников качения из высокоуглеродистых сталей мартенситного класса путем комбинированной химико-термической обработки»

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе развития техники одной из важнейших задач прикладной науки является разработка новых материалов для перспективных изделий и технологий их упрочнения.

Одним из актуальных направлений в машиностроении является повышение ресурса работы тонкостенных прецизионных изделий и в частности -высокоточных подшипников качения, применяющихся в большинстве высоконагруженных узлах агрегатов современной аэрокосмической техники. При эксплуатации подшипники воспринимают циклические контактные нагрузки в совокупности с интенсивным изнашиванием, поэтому к сталям, из которых они изготавливаются, предъявляют высокие требования по твердости, контактной выносливости, износостойкости, коэффициенту трения и размерной стабильности. [1-4].

В связи с возросшими эксплуатационными требованиями возникла потребность в дополнительном упрочнении подшипниковых сталей. На сегодняшний день для изготовления тонкостенных прецизионных, в частности приборных, подшипников, работающих в условиях малоударных или практически безударных нагрузок, используют высокоуглеродистые высокохромистые стали, обеспечивающие не только высокий уровень твердости и износостойкости, но и способные работать в условиях агрессивных сред. Однако для обеспечения требуемого уровня контактной выносливости и износостойкости необходимо дополнительное упрочнение поверхности. Приоритетной задачей прикладной науки является разработка новых технологий поверхностного упрочнения деталей для повышения ресурса их работы.

Изучение различных способов упрочняющей обработки показало, что наиболее эффективным способом поверхностного упрочнения тонкостенных деталей прецизионных изделий является применение химико-термической обработки. После насыщения поверхности стали в углерод- и азотсодержащих атмосферах формируется структура, способствующая повышению поверхностной

твердости, контактной выносливости и износостойкости. При этом возникающие сжимающие напряжения дополнительно повышают ресурс работы изделий.

Обработка в атмосферах низкого давления зарекомендовала себя в качестве эффективного метода упрочнения высоконагруженных деталей из легированных сталей [5-10]. В связи с управляемостью технологического процесса и повторяемостью результатов, а также отсутствием окисления при термической и химико-термической обработке в разреженных атмосферах, применение такой обработки позволяет получать требуемые параметры диффузионных слоев для обеспечения заданной износостойкости и контактной выносливости изделий [11-15].

В настоящее время наибольший интерес представляет сочетание различных видов химико-термической обработки, включающее последовательные процессы азотирования и цементации, для повышения эксплуатационных характеристик [16-24]. Например, в работах [25, 26] показано, что проведение предварительного кратковременного азотирования перед цементацией способствует некоторому ускорению процесса диффузионного насыщения поверхности углеродом, а также приводит к измельчению зерна. Стоит отметить, что применение предварительного азотирования по технологии pre-mtridmg [26, 27], осуществляемое на стадии нагрева в интервале температур 400-600 °С перед основной химико-термической обработкой, позволяет сформировать в структуры мелкодисперсные нитриды по границам зерен. Образование нитридов позволяет сдерживать рост зерна при последующей вакуумной цементации при температуре 1000 °С, что снижает время для получения требуемых диффузионных слоев и повышает уровень механических характеристик сталей.

Исследование в работе [28] показало, что после предварительного азотирования железного порошка повысилась интенсивность его насыщения углеродом при последующем процессе химико-термической обработки. Авторами работ [29, 30] показано, что насыщение сталей углеродом в присутствии аммиака повышает скорость диффузии углерода в поверхности стали вследствие образования сильного карбюризатора - синильной кислоты. Однако при

чрезмерном насыщении стали азотом образуется корка, состоящая из карбонитридных фаз, снижающая скорость диффузии углерода и, как следствие, скорость роста толщины слоя [31].

Таким образом, для повышения эксплуатационных характеристик прецизионных тонкостенных подшипников качения наилучшим способом изменения поверхностных свойств, не приводящим к значительному короблению изделий, является упрочняющая обработка в атмосферах низкого давления, сочетающая процессы химико-термической и термической обработки, что является основанием для разработки технологических режимов упрочнения поверхности изделий из высокоуглеродистых высокохромистых сталей.

Целью диссертационной работы является повышение несущей способности тяжелонагруженных тонкостенных деталей подшипников качения из высокоуглеродистых сталей путем последовательного насыщения в разреженных азот- и углеродсодержащих атмосферах.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы решены следующие задачи:

- анализ закономерностей формирования структуры и свойств диффузионных слоев в процессе традиционной химико-термической обработки (вакуумная цементация или нитроцементация) и комбинированной химико -термической обработки (предварительное вакуумное азотирование, последующая вакуумная цементация или нитроцементация);

- исследование условий насыщения высокоуглеродистых высокохромистых сталей азотом в разреженных атмосферах;

- разработка технологических режимов химико-термической и термической обработки для повышения эксплуатационных характеристик;

- исследование влияния разработанных режимов химико-термической обработки и последующей термической обработки на эксплуатационные свойства (износостойкость и контактную выносливость) высокоуглеродистых высокохромистых подшипниковых сталей;

- анализ влияния термической обработки в инертном газе высокого давления на изменение размеров колец, а также контактных напряжений, возникающих во время эксплуатации, на размерную стабильность;

- исследование влияния дополнительного насыщения углеродом и азотом на коррозионную стойкость применяемых в рассматриваемых подшипниках сталей.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов и выводов в диссертационной работе обеспечена использованием современного оборудования, применением установленных методов исследований и испытаний в соответствии с требованиями ГОСТ и международных стандартов, а также апробацией результатов работы с получением положительных результатов.

Научная новизна исследования

В результате выполненных экспериментальных исследований в рамках настоящей работы получены следующие новые результаты.

1. Установлены закономерности формирования диффузионных слоев при насыщении высокоуглеродистых высокохромистых сталей азотом в атмосферах низкого давления, состоящие в том, что при кратковременном перегреве до 880 °С в аммиаке происходит диссоциация тонкой оксидной пленки на основе Сг203, препятствующей массопереносу азота; возможный рост зерна устраняется перекристаллизацией при последующем охлаждении до температуры азотирования (540 °С). Депассивация при реализации разработанного температурного режима дает возможность проводить насыщение коррозионностойких сталей азотом в атмосферах низкого давления.

2. Выявлены закономерности массопереноса азота и углерода при последовательном насыщении этими элементами, состоящие в том, что предварительное азотирование ускоряет массоперенос углерода, при этом такой эффект имеет существенное значение при длительности последующего насыщения углеродом, не превышающей 2-х часов. При большем времени насыщения, благодаря перераспределению концентрации азота вглубь

диффузионного слоя, его влияние на массоперенос углерода становится менее заметным.

3. Установлено закономерное влияние предварительного насыщения азотом в атмосферах низкого давления на фазовый состав диффузионных слоев в высокоуглеродистых высокохромистых сталях. Показано, что предварительное вакуумное азотирование приводит к формированию в приповерхностных слоях дисперсных частиц нитридов типа МеЫ, Ме2Ы при сохранении в структуре карбидов Ме3С, Сг7С3, Сг23С6.

4. Выявлены закономерности формирования окончательной структуры диффузионных слоев в исследуемых сталях при упрочняющей термической обработке: исключение из технологического цикла обработки холодом способствует сохранению повышенного количества азотистого аустенита (11-15 %), который благодаря повышенной твердости и устойчивости, наряду с большим количеством дисперсных избыточных фаз в структуре диффузионного слоя, обеспечивает не только исключение трещинообразования в поверхностных слоях, но и высокое сопротивление контактным нагрузкам при размерной стабильности изделий в условиях эксплуатации.

5. Выявленные закономерности формирования структуры диффузионных слоев при обработке по разработанным режимам комбинированной химико-термической обработки тонкостенных прецизионных изделий способствует повышению эксплуатационных свойств по сравнению с вакуумной нитроцементацией и термической обработкой по традиционному режиму:

- удельная интенсивность изнашивания в условиях сухого трения стали 95Х18-Ш уменьшается с 1,11х10-4 до 1,29х10-5 мм3/Н-м, стали 110Х18М-ШД - с 1,88х10-5 до 1,05х10-5 мм3/Н/м;

- контактная долговечность при напряжении в зоне контакта

7 7

5150 МПа увеличивается для стали 95Х18-Ш с 1,38x10 до 3,68x10 циклов до появления питтинга, а предел контактной выносливости с 4650 МПа до 4900 МПа.

Практическая значимость работы:

1. Обоснованы на основе установленных закономерностей технологические рекомендации по выбору режимов комбинированной химико-термической обработки в атмосферах низкого давления высокоуглеродистых высокохромистых сталей, сочетающие предварительное вакуумное азотирование и последующее совместное насыщение углеродом и азотом с окончательной упрочняющей термической обработкой по модифицированному режиму с исключением обработки холодом. Сохранение в структуре 11-15 % азотистого аустенита способствует снижению уровня остаточных напряжений, возникающих из-за различных коэффициентов термического расширения избыточных фаз (в особенности нитридов) и матрицы, что предотвращает возможное коробление и трещинообразование в поверхностных слоях тонкостенных изделий после ХТО и ТО без уменьшения твердости сердцевины.

2. Применение разработанного процесса азотирования в атмосферах низкого давления со ступенчатым выходом на температурный режим в аммиаке взамен азотирования в тлеющем разряде способствует упрощению технологии обработки деталей из высокоуглеродистых высокохромистых сталей без ограничений по геометрии, в том числе внутренних отверстий колец шарикоподшипников малого диаметра.

3. Модифицированный режим упрочняющей термической обработки высокоуглеродистых высокохромистых сталей после ХТО с исключением обработки холодом из технологического процесса позволяет снизить трудоемкость при изготовлении тонкостенных прецизионных изделий.

4. Разработанные режимы КХТО приняты ОАО «ОК-Лоза» для промышленного опробования, что подтверждается соответствующим актом.

Положения, выносимые на защиту:

1. Зависимости параметров диффузионных слоев от управляющих факторов вакуумной нитроцементации, позволяющие определить оптимальное время насыщения для формирования диффузионных слоев в соответствии с

техническими требованиями для тонкостенных прецизионных изделий различных типоразмеров.

2. Режим депассивации поверхности высокохромистых сталей 40Х13-Ш, 60Х13С-ШД, 95Х18-Ш, 110Х18М-ШД, обеспечивающий диффузионного насыщение поверхности азотом в атмосферах низкого давления.

3. Модифицированный режим термической обработки после насыщения при вакуумном азотировании и вакуумной нитроцементации, состоящий в исключении обработки холодом из технологического цикла, способствующий сохранению азотистого аустенита в структуре диффузионных слоев.

4. Режим комбинированной химико-термической обработки, состоящий из предварительного вакуумного азотирования, вакуумной нитроцементации, закалки в потоке инертного газа высокого давления и низкого отпуска, обеспечивающий повышение эксплуатациионных характеристик высокоуглеродистых высокохромистых сталей 95Х18-Ш и 110Х18М-ШД.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ СТАЛИ И МЕТОДЫ УПРОЧНЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ РАБОТЫ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ

1.1. Стали для изготовления подшипников качения

Подшипники качения являются высоконагруженными изделиями в машиностроении, поэтому их работоспособность характеризуется в первую очередь статической и динамической грузоподъемностью. Под статической грузоподъемностью понимают предельную нагрузку, при которой остаточные деформации в зоне контакта не превосходят предельного значения (обычно около 0,01 % от диаметра шарика или ролика) [4]. Для обеспечения высокой статической грузоподъемности подшипники изготавливают из сталей, обрабатываемых на высокую твердость. Высокая динамическая грузоподъемность также обеспечивается высокой твердостью и характеризуется предельной нагрузкой, которая после заданного числа оборотов подшипника не вызывает выход его из строя по причине усталостного разрушения в области концентрации контактных напряжений.

Большинство колец и тел качения подшипников работают в неагрессивных средах при температуре не более 120 °С [32]. Их изготавливают из высокоуглеродистых сталей с небольшим содержанием карбидообразующего элемента хрома, упрочняющего твердый раствор и формирующего упрочняющие избыточные фазы. Присутствие хрома в количестве до 1,5 % увеличивает глубину прокаливаемости стали, кроме того хром образует карбиды цементитного типа (Fe,Cr)3C, увеличивая твердость материала [33]. Наиболее распространенной маркой подобной стали является ШХ15. Ее зарубежными аналогами являются 100Cr6 (Германия, DIN 17230), 52100 (США, ASTM A295), SUJ2 (Япония, JIS G4805).

Из стали ШХ15 изготавливают шарики и ролики диаметром до 22 мм, а кольца - толщиной менее 10 мм. Для колец толщиной до 30 мм, а также для шариков и роликов диаметром более 22 мм применяют сталь ШХ15СГ, дополнительно легированную кремнием и марганцем. Для изготовления колец

подшипников с толщиной более 30 мм применяют сталь ШХ20СГ. Увеличение содержания марганца, кремния и хрома способствует повышению глубины прокаливаемости стали. После проведения термической обработки в кольцах и телах качения формируется структура легированного мартенсита, упрочненная не только частицами легированного цементита, но и карбидами легирующих элементов. При такой структуре значения твердости по шкале Роквелла варьируется от 59 до 65 ИКС в зависимости от толщины стенки.

Для деталей подшипников, работающих в условиях агрессивной среды, используют коррозионностойкие стали 40Х13-Ш, 60Х13С-ШД, 95Х18-Ш и 110Х18М-ШД. Данные марки сталей относятся к мартенситному классу.

Сталь 110Х18М-ШД, дополнительно легированную молибденом, применяют для изготовления миниатюрных приборных подшипников. При эксплуатации приборных подшипников, работающих в условиях граничного трения в смазочном материале, температура зоны контакта не превышает 120140 °С. Рекомендуемая упрочняющая обработка для подобных деталей включает закалку с последующим охлаждение в масле или на воздухе, обработку холодом и низкий отпуск при температуре 150-170 °С. Из стали марки 95Х18-Ш изготавливают детали средне- и крупноразмерных подшипников, работающих в агрессивных средах (растворах хлористого натрия, парах и растворах азотной кислоты и др.). Высокая коррозионная стойкость стали достигается после закалки и низкотемпературного отпуска [4].

Проведение упрочняющей термообработки с заключительным отпуском при температуре 400 °С (закалка с дисперсионным твердением), позволяет стабилизировать структуру и длительно эксплуатировать детали при температуре до 350 °С. Благодаря высокому содержанию углерода и карбидообразующего элемента хрома, а также молибдена, в стали 110Х18М-ШД после полного цикла термической обработки с дисперсионным твердением формируется высокая твердость в пределах от 56 до 63 ИКС [4]. Обработка стали по такому режиму практически не влияет на коррозионную стойкость, так как концентрация хрома в твердом растворе не падает ниже 13 % [34, 35].

Для подшипниковых узлов, работающих при высоких температурах, используют инструментальные теплостойкие стали 8Х4В9Ф2-Ш (ЭИ-347) и 8Х4М4В2Ф1-Ш. Большое количество тугоплавких элементов вольфрама и молибдена в этих сталях обеспечивает работу деталей подшипников в экстремальных ситуациях при температуре до 500 °С. Однако в структуре высокоуглеродистых подшипниковых или инструментальных сталей с высоким содержанием сильного карбидообразующего элемента вольфрама образуются остроугольные первичные карбиды типа MeC, являющиеся концентраторами напряжений и значительно снижающие контактную прочность материала при циклической нагрузке [36, 37]. Замена дорогостоящего вольфрама молибденом позволяет улучшить механические и технологические свойства стали при сохранении высокого уровня теплостойкости. ФГУП «ВИАМ» разработал подшипниковую сталь ВКС241-ИШ/ИД (8Х5М3ВФБ-ИШ/ИД) с низким содержанием вольфрама, работающую при тех же температурах, что и 8Х4В9Ф2-Ш (ЭИ-347) [38-40]. Основной особенностью стали ВКС-241 является система легирования, благодаря которой снижена карбидная неоднородность по сравнению со сталью ЭИ-347. В результате дисперсионного твердения в структуре стали формируются мелкодисперсные карбиды ванадия и молибдена типа VC и Мo2С, карбиды хрома Сг7С3, Cг23С6, а также карбида типа Me6C. Одновременное присутствие в карбиде Мe6С вольфрама и молибдена (в отличие от карбида вольфрама WC) снижает температуру плавления избыточной фазы, уменьшает ее размер и снижает карбидную неоднородность в структуре стали [40]. Система легирования стали ВКС-241 после полного цикла упрочняющей термической обработки позволяет получать высокую твердость от 61 до 63 HRC с возможностью эксплуатации деталей при температуре до 500 °С. Однако новые высокоуглеродистые стали применяются для высоконагруженных крупногабаритных подшипников авиационной техники, испытывающих знакопеременные и ударные нагрузки.

За рубежом для изготовления теплостойких подшипников, применяют дисперсионно-твердеющие стали, разработанные на основе инструментальных

быстрорежущих сталей, работающих в условиях смазки при температуре 200-300 °С, а в экстремальных ситуациях до 500 °С. К таким сталям относятся 80DCV40 (Франция, AFNOR NF EN ISO 683-17), 80МоСгУ42 16 (Германия), 82WMoCrV 6 5 4 (Германия), X75WCrV 18 4 1 (Германия, DIN EN ISO 683-172015), М50 (США, ASTM A600-1999).

1.2. Факторы, влияющие на долговечность работы подшипников качения

При работе подшипника качения под нагрузкой на поверхности колец возникают характерные матовые дорожки качения [41]. Различный вид матовых участков поверхности соприкосновения дорожек колец и тел качения характеризует условия эксплуатации и дает возможность делать выводы о том, при каких условиях эксплуатировался данный узел.

Исследования вышедшего из строя подшипника позволяют диагностировать, какая совокупность факторов привела к повреждению и разрушению. Основные виды повреждения классифицируют [41] как первичные и вторичные. К первичным повреждениям подшипникам относят:

- изнашивание поверхности;

- вмятины;

- задиры;

- коррозия;

- последствия прохождения блуждающих электрических токов.

К вторичным повреждениям относят усталостные раковины и трещины.

Изнашивание поверхности, возникающее при работе шариковых подшипников качения, при нормальных условиях эксплуатации (по причине небольшого - 2-3 % [31] проскальзывания шариков по дорожке качения) практически не наблюдается. Основным факторами, приводящими к увеличению износа пары трения, являются:

- попадание в зону контакта абразивных микрочастиц, приводящих к повышению интенсивности изнашивания;

- работа в условиях смазочного голодания;

- вибрация остановленного подшипникового узла.

Абразивные частицы, реализующие эффект микрорезания в процессе эксплуатации узла, могут попадать в подшипник в процессе сборки и монтажа, из загрязненного смазочного материала, а также из-за скалывания твердых хрупких частиц с поверхностных слоев пары трения. При абразивном износе формируются характерные участки изношенной поверхности [42, 43].

Перебои в подаче смазочного материала во время работы могут приводить к смазочному голоданию. При этом происходит выдавливания остатков смазочного материала из зоны контакта и резкое повышение коэффициента трения, в результате чего начинает повышаться интенсивность изнашивания, формируются процессы микрорезания и схватывания материала в зоне контакта [44, 45].

Наиболее редко встречающейся причиной износа является износ вследствие вибраций, возникающий между телами качения и дорожками неподвижного кольца подшипника. Из-за остановки и под действием вибраций смазочный материал из зоны контакта начинается активно вытесняться, в результате чего формируется металлический контакт поверхностей. Под действием вибраций возникают микродеформации, из-за которых начинается активное вдавливание тела качения в поверхность внешнего или внутреннего кольца.

Вмятины как вид повреждения в основном возникают из-за неправильного монтажа подшипников в узле или попадания инородных твердых частиц в зону контакта. При попадании частицы между кольцом и телом качения происходит ее вдавливание в поверхность кольца, которое в дальнейшем приводит к выкрашиванию и постепенному выходу из строя подшипника качения.

При недостаточном количестве смазочного материала происходит адгезионная связь пары трения в зоне контакта. В результате этого в зоне пластического деформирования происходит локальный разогрев и массоперенос, связанный с изменением направления структурных волокон, что приводит к образованию адгезионного шва разноименных материалов [45]. Совокупность этих явлений приводит к отпуску и разупрочнению стали, изменяется структура и уровень местных концентраций напряжений. При образовании адгезионного шва

происходит перераспределение линий скольжения в результате пластического деформирования в менее прочный материал. В случае несовпадений движения и линий пластического течения создаются заторможенные области, которые при повышении степени деформации приводят к образованию частиц износа. Полная адгезионная совместимость материалов (схватывание) является твердофазной сваркой, в результате которой происходит катастрофический износ и быстрый выход из строя узла трения [45-47].

Коррозия деталей подшипников одно из распространенных явлений, в результате которой происходит сокращение срока их службы. Частыми причинами возникновения коррозии являются [32]:

- присутствие воды в смазочном материале, а также попадание влаги или агрессивных веществ через недостаточно эффективные уплотнения;

- конденсация влаги из воздуха в результате температурных перепадов при хранении или эксплуатации подшипников качения;

- окисление (старение) смазочного материала.

В результате коррозии на поверхности деталей образуются хрупкие оксиды, которые при скалывании попадают в смазочный материал, тем самым повышая интенсивность изнашивания в зоне контакта. Помимо этого, они способствуют увеличению контактного трения, что приводит к ускорению протекания усталостных процессов [32].

Особым видом коррозионного повреждения является фреттинг-коррозия, которая возникает из-за интенсивного окисления деталей при их повторяющихся малых перемещениях относительно друг друга [32, 47]. В таких условиях смазочный материал выдавливается из зоны контакта, а продукты износа остаются в ней или располагаются по ее краям. Из-за высокого давления продукты износа вдавливаются в поверхность, усиливается их абразивное воздействие, что способствует активному окислению поверхности. Также фреттинг-коррозия может возникать в результате проскальзывании колец подшипника относительно посадочных мест.

В узлах агрегатов, в которых возможно протекание электрического тока (электронные приборы), характерно электрическое изнашивание. Электрическое (эрозионное) обусловлено воздействием электрического тока (часто дуги) на материалы, тем самым повышая интенсивность изнашивания и преждевременному выходу из строя подшипника качения [48].

При постоянном действии знакопеременных нагрузок на поверхность происходит изменение напряженно-деформированного состояния зоны контакта. В локальных объемах под поверхностью накапливаются вакансии, дислокации, несовершенства структуры, которые вызывают концентрацию напряжений, и как следствие происходит усталостное выкрашивание материала [46-48]. При нормальных условиях работы без перекосов, возникновения вибраций и прочих внешних факторов, возникновение данного повреждения на контактирующих поверхностях играет ведущую роль, которое в значительной степени снижает долговечность работы изделия.

В связи с вышеперечисленными механизмами выхода из строя подшипников качения необходимо принимать меры по повышению поверхностной твердости, износостойкости и контактной выносливости для повышения долговечности работы прецизионных подшипников качения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Севальнёв Герман Сергеевич, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Smirnov A. E., Shevchenko S. Y., Shchipunov V. S., Kunyaev V. E., Seval'nev G. S. Special Features of the Carbonitriding of Parts of Instrument Bearings Designed for Extreme Service Conditions // Metal Science and Heat Treatment. 2016. Vol. 58, №. 5-6. P. 287-292.

2. Shen Y. et al. Effect of retained austenite-Compressive residual stresses on rolling contact fatigue life of carburized AISI 8620 steel // International Journal of Fatigue. 2015. V. 75. P. 135-144.

3. Bhadeshia H. Steels for Bearings // Progress in Materials Science 57 (2). 2012. P. 268-435.

4. Спектор А. Г., Зельбет Б. М., Киселева С. А. Структура и свойства подшипниковых сталей. М.: Металлургия, 1980, 264 с.

5. . Технологические особенности вакуумной цементации низколегированных сталей / А.Е. Смирнов [и др.] // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2019. №. 2. С. 84-90.

6. Громов В. И., Уткина А. Н., Курпякова Н. А. Дисперсионное твердение цементованного слоя теплостойких сталей мартенситного класса при термической обработке // Вестник Московского государственного технического университета им. НЭ Баумана. Серия «Машиностроение». 2011. №. SP2.

7. Смирнов А. Е. , Фахуртдинов Р. С., Рыжова М. Ю., Пахомова С. А. Износостойкость теплостойкой стали после вакуумной цементации //Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. №. 7. С. 8-13.

8. Юдина Т. Ю., Смирнов А. Е. Вакуумная цементация теплостойкой стали с ультрамелкодисперсной структурой // Проблемы и достижения в инновационных материалах и технологиях машиностроения (г. Комсомольск-на-Амуре, 12-16 мая 2015 г.). Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ» 2015. С. 308-310.

9. Semenov M. Y. et al. Optimization of modes of vacuum carburizing of gears from heat-resistant steel VKS-7 on the basis of computational design //Metal Science and Heat Treatment. 2015. V. 57, №. 1-2. P. 28-31.

10. Мохова А. С., Смирнов А. Е., Алёхин А. П. Вакуумная комбинированная химико-термическая обработка стали ВКС-10 // Инженерный вестник. 2015. №. 12. С. 1-8.

11. Влияние термической и химико-термической обработки на структуру и свойства хромомолибденовой стали 38ХМА в изделиях, полученных MIM-методом / А.Б. Семенов [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. 2018. Т. 16, №. 11. С. 518-523.

12. Taweejun N., Kanchanomai C. Effects of carbon and nitrogen on the microstructure and mechanical properties of carbonitrided low-carbon steel // Journal of Materials Engineering and Performance. 2015. V. 24, №. 12. P. 4853-4862.

13. Куксенова Л. И., Герасимов С. А., Алексеева М. С., Громов В. И. Влияние вакуумной химико-термической обработки на износостойкость сталей ВКС-7 и ВКС-10 // Авиационные материалы и технологии, 2018. №1. С. 3-8. DOI: 10.18577/2071 -9140-2018-0-1 -3-8

14. Влияние остаточного аустенита на структуру и свойства диффузионного слоя стали мартенситного класса после вакуумной цементации / В.И. Громов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2016. №4 (45). С. 3-8. DOI: 10.18577/2071 -9140-2016-0-4-3-8.

15. Edenhofer B. An overview of advances in atmosphere and vacuum heat treatment // Heat treatment of metals. 1999. V. 26, № 1. P. 1-5.

16. Liu B., Wang B., Gu J. Effect of ammonia addition on microstructure and wear performance of carbonitrided high carbon bearing steel AISI 52100 // Surface and Coatings Technology. 2019. V. 361. P. 112-118.

17. Jiang L., Luo H., Zhao C. Nitrocarburising of AISI 316 stainless steel at low temperature //Surface Engineering. 2018. V. 34, №. 3. P. 205-210.

18. Sliding wear behaviour and its mechanisms of carbonitrided AISI 8620 steel at 100° C under unlubricated conditions / R. Sankaran [et al.] // Surface Engineering. 2017. V. 33, №. 1. P. 42-48.

19. Rajan K., Joshi V., Ghosh A. Effect of Carbonitriding on Endurance Life of Ball Bearing Produced from SAE 52100 Bearing Steels. 2013. V. 3. P. 172-177.

20. Effects of gas carbonitriding process on surface characteristics of new hot working tool steel / M. L. Fares [et al.] // Surface engineering. 2011. V. 27, №. 8. P. 595-601.

21. Application of Complex Thermochemical Treatment for Reinforcing High-Strength Precipitation-Hardening Heat-Resistant Steel Microalloyed with REM / A. E. Smirnov [et al.] //Metal Science and Heat Treatment. 2018. V. 60, №. 7-8. P. 450-453.

22. Специальные стали: пер. с нем. / Гудремон Э. ; ред. пер. Займовский А. С., Бернштейн М. Л., Меськин В. С. (2-е изд., сокр. и перераб.) М.: Металлургия, 1966. Т. 2. 1966. 742-1274 с.

23. Оптимизация режимов комбинированной химико-термической обработки высоконагруженных зубчатых колес из дисперсионно-твердеющей теплостойкой стали / Г.С. Севальнёв [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. Т. 14, № 11. С. 519-522.

24. Функциональные подшипниковые стали, легированные азотом / Г. С. Белоусов [и др.] //Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2016. №. 4. С. 81-85.

25. Прженосил Б. Нитроцементация. М.: Машиностроение, 1969. 212 с.

26. Activation of carbon deposit in the process of vacuum carburizing with preliminary nitriding / P. Kula [et al.] // Vacuum. 2013. V. 87. P. 26-29.

27. Properties of Surface Layers Processed By a new, High-temperature Vacuum Carburizing Technology with Prenitriding - PreNitLPC® / P. Kula [et al.] // Advanced Materials Research. 2012. V. 452-453. P 401-406.

28. Шубин Р. П., Гринберг М. Л. Нитроцементация деталей машин. М.: Машиностроение, 1975. 207 с.

29. Котов О. К. Поверхностное упрочнение деталей машин химико-термическими методами (2-е изд., испр. и доп.). Москва: Машгиз, 1961. 279 с.

30. Palme R., Track W. Nitrieren durch inductive Erhitzung in wabriger Ammoniak Iosung // Harterei - Technische Mitteilungen. 1961. V. 16, №1. P. 42-48.

31. Fiedler H. C., Bever M. B., Floe C. F. Investigations into carbonitriding of plain carbon steel // Transactions of ASM. 1952. V. 44. P. 420-435.

32. Черменский О. Н. Федотов Н.Н. Подшипники качения: Справочник-каталог. М.: Машиностроение: Машиностроение-1, 2003. 575 с.

33. Hosseini S. B. et al. Dissolution of iron-chromium carbides during white layer formation induced by hard turning of AISI 52100 steel // Procedia Cirp. 2014. V. 14. P. 107-112.

34. Savas T. P., Wang A. Y. L., Earthman J. C. The effect of heat treatment on the corrosion resistance of 440C stainless steel in 20% HNO 3+ 2.5% Na2Cr2O7 solution // Journal of materials engineering and performance. 2003. V. 12, №. 2. P. 165-171.

35. High nitrogen martensitic steel for critical components in aviation /

I. Hucklenbroich [et al.] // Materials science forum. Trans Tech Publications Ltd. 1999. V. 318. P. 161-166.

36. Monma K., Maruta R., Yamamoto T., Wakikado Y. Effect of particle sizes of carbides and amounts of undissolved carbide on the fatigue life of bearing steel // J. Jpn. Inst. Met. 1968. V. 32, №. 12. P. 1198-1204.

37. Степанкин И. Н., Кенько В. М. Стойкость холодновысадочной оснастки и методы ее повышения. Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2014. 197 с.

38. Прутки из теплостойкой подшипниковой стали марки 8Х5М3ВФБ-ИШ (ВКС241-ИШ) и 8Х5М3ВФБ-ИД (ВКС241-ИД) // Федеральное государственное унитарное предприятие всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов государственный научный центр российской федерации: [сайт]. URL: https://catalog.viam.ru/catalog/8kh5m3vfb-vks241 (дата обращения:

II.05.2019).

39. Патент №2569435 Российская Федрация, МПК C22C 38/48. Теплостойкая подшипниковая сталь [Текст] / Каблов Е.Н. [и др.]; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»). -№ 2014134432/02; заявл. 25.08.2014; опубл. 27.11.2015, Бюл. № 33 - 6 с.

40. Громов В. И., Курпякова Н. А., Коробова Е. Н., Седов О. В. Новая теплостойкая сталь для авиационных подшипников // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2019. №2. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 16.11.2019). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-2-17-23.

41. SKF, Повреждения подшипников качения и их причины // Берг АБ Авторизированный дистрибьютор SKF: [сайт]. URL: http://www.promshop.info/cataloguespdf/reasons damage bearings.pdf (дата обращения: 24.06.2019).

42. Типичные отказы подшипников и их причины // ООО «БИКРАД» Продажа подшипников для металлообрабатывающего оборудования: [сайт]. URL: https://bikrad.ru/ (дата обращения: 24.06.2019).

43. Морозова Л.В. Повреждаемость подшипников качения в процессе эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей // Роль фундаментальных исследований при реализации Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года: материалы V Всероссийской научно-технической конференции (г. Москва, 28 июня 2019 г.), [Электронный ресурс] / ФГУП «ВИАМ». М.: ВИАМ, 2019. 218 с.

44. Корнеев А.А., Голубев А.П. Использование трибопокрытий для снижения вероятности риска возникновения схватывания и заедания трущихся поверхностей //Journal of Advanced Research in Technical Science. 2020. №. 18. С. 4-7.

45. Трение износ и смазка (трибология и триботехника) / А.В. Чичинадзе, [и др.]; под ред. А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2003. 576 с.

46. Меделяев И.А., Албагачиев А.Ю. Трение и износ деталей машин. М.: Машиностроение, 2008. 462с.

47. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. 480 с.

48. Приборные шариковые подшипники: Справочник под ред. К.Н. Явленского [и др.] М.: Машиностроение, 1981. 351 с.

49. Контактная прочность металлических сплавов / Под ред. засл. деят. науки и техники РСФСР проф. д-ра техн. наук И. Н. Богачева. Свердловск: [б. и.], 1972. 141 с.

50. Технологические основы повышения износостойкости деталей электромеханической поверхностной закалкой / Федорова Л. В. [и др.] // Известия ВУЗов. Сер. «Машиностроение». 2017. № 9. С. 85-92.

51. Федорова Л. В., Федоров С. К., Иванова Ю. С., Исаев К. Р. Структура и износостойкость стали 65Г после электромеханической поверхностной закалки // Технология металлов. 2017. №. 3. С. 27-30.

52. Повышение износостойкости стальных деталей электромеханической обработкой / Федоров С. К [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия. 2017. Т. 13, № 7. С. 305-308.

53. Исследование влияния режимов сегментной электромеханической закалки на формирование участков регулярной микротвердости / Федорова Л В. [и др.]. // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2016. № 2. С. 24-27.

54. Специфика структуры стали 35 после закалки деформирующим резанием / Дегтярева А. Г. [и др.]. // Кристаллография. 2019. Т. 64, № 1. С. 120-126.

55. Оценка триботехнических характеристик стали 40Х после закалки деформирующим резанием / Зубков Н. Н. [и др.] // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017, №. 11 (71).

56. Дегтярева А. Г., Симонов В. Н., Иванова А. Ю. Влияние толщины ребра стали 35 на упрочнение при деформирующем резании // Электрометаллургия. 2017. № 12. С. 31-36.

57. Костецкий Б. И. Сопротивление изнашиванию деталей машин. Москва; Киев: Машгиз. [Юж. отд-ние], 1959. 478 с.

58. Салахова Р. К., Тихообразов А. Б., Назаркин Р. М. Получение положительного градиента микротвердости как способ повышения адгезии электролитических хромовых покрытий // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2018. №3. Ст.09 URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 23.05.2019). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-3-77-85.

59. Замалиев И. И., Калимуллин М. Н. Совершенствование процесса восстановления деталей железнением с формированием покрытия повышенной толщины // Аграрная наука XXI века. Актуальные исследования и перспективы (г. Казань, 25-26 мая 2017 г.). Казань: Издательство Казанского ГАУ, 2017. С. 120123.

60. Жачкин С. Ю. и др. Восстановление изношенной внутренней поверхности гильз цилиндров дизельных двигателей композитным гальваническим покрытием // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. Т. 14, №. 5. С. 225-227.

61. Жачкин С. Ю., Живогин А. А. Гальвано-контактное железнение как способ восстановления изношенной внутренней поверхности гильз цилиндров дизельных двигателей // Труды ГОСНИТИ. 2012. Т. 109, №. 2. С. 72-76.

62. Мулин Ю. И., Верхотуров А. Д., Власенко В. Д. Электроискровое легирование поверхностей титановых сплавов // Перспективные материалы. 2006. №. 1. С. 79-85.

63. Сафонов С. В., Смоленцев В. П., Грицюк В. Г. Электроискровое легирование и покрытие металлических изделий // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2014. №. 11(212). С. 13-19.

64. Иванов В. И. Электроискровое легирование в классификации методов упрочнения и восстановления деталей и инструментов // Технологии упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика (г. Санкт-Петербург, 14-15 апреля 2016 г.). СПб.: ФГАОУ ВО СПбПУ, 2016. С. 159-163.

65. Гадалов В. Н. и др. Электроискровое легирование поверхности сплавов на основе никеля и титана // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2016. №. 1. С. 9-20.

66. Электроисковое легированиеметаллических поверхностей / А. Е. Гитлевич [и др.]; Отв. ред. Ю. Н. Петров. Кишинев: Штиинца, 1985. 196 с.

67. Виноградов С. С. и др. Износостойкое, антифрикционное и фреттингостойкое покрытие на основе Ni-B // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №1. ст.02 URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 15.04.2019 г.). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-1-2-2

68. Покрытие сплавом никель-бор // НПП Электрохимия Гальванические покрытия: [сайт]. URL: https://zctc.ru/ (дата обращения: 06.08.2019).

69. Цих С. Г., Гришин В. И., Лисицкий В. Н., Глебова Ю. А. Современные российские технологии химико-термической обработки в машиностроении // Труды ГОСНИТИ. 2011. Т. 107, №. 2. С. 114-117.

70. Козлов Н. А. Анализ современных способов восстановления прецизионных деталей автотракторной техники // НИРС-первая ступень в науку (г. Ярославль, 16-17 марта 2016 г.). Ярославль: Издательство ФГБОУ ВО Ярославская ГСХА. 2016. С. 14-16.

71. Хромонитридизация // Термохим: [сайт]. URL: http://www.termohim.com (дата обращения: 11.09.2019)

72. CVD и PVD износостойкие покрытия. Область применения // Продукция компании et-rus: [сайт]. URL: https://www.et-rus.ru/ (дата обращения: 11.09.2019).

73. Справочник инструментальщика / Г. В. Боровский, С. Н. Григорьев, А. Р. Маслов; под. общ. ред. А. Р. Маслова. М.: Машиностроение, 2005 (ППП Тип. Наука). 463 с.

74. Тополянский П. А., Тополянский А. П. Технологии и оборудование для нанесения тонкопленочных износостойких покрытий // Труды ГОСНИТИ. 2012. Т. 110, №. 2. С. 96-105.

75. Локтев Д., Ямашкин Е. Основные виды износостойких покрытий // Наноиндустрия. 2007. №. 5. С. 24-31.

76. Григорьев С. Н., Табаков В. П., Волосова М. А. Технологические методы повышения износостойкости контактных площадок режущего инструмента // Старый Оскол: ТНТ, 2011. 268 с.

77. Батлер М. А. Упрочнение деталей машин: Повышение усталостной и контактной прочности. М.: Машиностроение. 1968. 196 с.

78. Кибирев Л. К. Использование водородно-кислородной смеси, выделяемой электролизером в газопламенной обработке металлов // Системная интеграция научных знаний (г. Екатеринбург, 30 октября 2020 г.). Екатеринбург: Уральский ГАУ, 2020. С. 108-110.

79. Шевцов, А. Ю. Поверхностная газопламенная закалка. Сущность процесса и способы закалки // Новые материалы и технологии их обработки : сборник научных работ XV Республиканской студенческой научно-технической конференции (г. Минск, 22-25 апреля 2014 г.). Минск: БНТУ. 2014. С. 65 - 66.

80. Зинченко В. М. Инженерия поверхности зубчатых колес методами химико-термической обработки. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 303 с.

81. Lashnev M. M., Smirnov A. E., Semenov M. Y. Use of vacuum carbonitriding for raising the seizure resistance of gears from steel VKS-10 // Metal science and heat treatment. 2013. V. 55, №. 1-2. P. 29-33.

82. Семенов М.Ю. Методология разработки технологий химико-термической обработки на основе моделирования диффузионных процессов и анализа эксплуатационных свойств зубчатых передач. Диссертация... докт. техн. наук. М.: 2015. 384 с.

83. Shevchenko S. Y., Melnik Y. A., Smirnov, A. E., Htet W. Y. M. Comparative evaluation of methods for the determination of heat transfer coefficients of liquid and gaseous quenching media // Mechanics & Industry. 2017. V. 18, №. 7. С. 703.

84. Shevchenko S. Y. et al. A Study Of Quenching Cooling In Gaseous Atmospheres // Metal Science and Heat Treatment. 2016. V. 58, №. 7-8. P. 461-465.

85. Смирнов А. Е., Семенов М. Ю. Применение вакуумной термической и химико-термической обработки для упрочнения тяжелонагруженных деталей машин, приборов и инструмента // Наука и образование [электронное науч.-техн. издание]. 2014. № 2. С. 343-359.

86. Haynes W. M. CRC handbook of chemistry and physics. CRC press, 2014. 2704 p.

87. Б.Н. Никольский, В. А. Рабинович. Справочник химика: Том 2. Основные свойства неорганических и органических соединений. Часть 2. М.: Книга по Требованию, 2013. 628 с.

88. Инженерия поверхности и эксплуатационные свойства азотированных конструкционных сталей: учебное пособие / Оспенникова О.Г. [и др.] под общ. ред. Е.Н. Каблова. М.: ВИАМ, 2019. 600 с.

89. ASTM D3702-94(2019), Standard Test Method for Wear Rate and Coefficient of Friction of Materials in Self-Lubricated Rubbing Contact Using a Thrust Washer Testing Machine, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019, www.astm.org

90. Р 50-54-30-87. Расчеты и испытания на прочность. Методы испытаний на контактную усталость [Текст]. Введ. 1988-07-01. М.: Изд-во Ротапринт ВНИИНМАШ. 1988. 122 с.

91. Подшипники качения: Справочник-каталог / Под ред. В. Н. Нарышкина, Р. В. Коросташевского. М.: Машиностроение, 1984. 280 с.

92. Смирнов А. Е. Оптимизация технологических факторов вакуумной нитроцементации комплексно-легированных сталей мартенситного класса // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2019. №. 2. С. 13-19.

93. Kula P., Sinarski D., Krasowski M. The influence of preliminary introduction of ammonia gas in nitrocarburizing process on the case depth and materials properties // Inzynieria Materialowa. 2007. V. 28, №. 3-4. P. 650-653.

94. Korecki M., Kula P., Wolowiec E., Bazel M., Sut M. «Low PressureCarburizing (LPC) and Low Pressure Nitriding (LPN) of Fuel Injection Nozzles made of Tool Steel» // IFHTSE 2013 (Croatia Jun. 11-14, 2013 у.). DubrovnikCavtat, Croatia, P. 69-76.

95. Patent № 1558781 EUROPEAN PATENT SPECIFICATION Int Cl. C23C 8/22. Method for under-pressure carburizing of steel workpieces [Text] / P. Kula et al.; Proprietors: SECO/WARWICK SP. Z.O.O. and Politechnika Lodzka. № 03809897.6; date of filing: 02.07.2003; date of publication 25.10.2006, Bulletin № 2006/43 - 4 с.

96. Ryzhov N. M. et al. Special features of vacuum carburizing of heat-resistant steel in acetylene //Metal science and heat treatment. 2004. V. 46, №. 5-6. P. 230-235.

97. Semenov M. Y., Smirnov A. E., Ryzhova M. Y. Computation of carbon concentration curves in vacuum carburizing of steels // Metal Science and Heat Treatment. 2013. V. 55, №. 1-2. P. 38-42.

98. Лашнев М. М., Семенов М. Ю., Смирнов А. Е. Оптимизация технологических факторов вакуумной нитроцементации комплексно-легированной стали // Наука и образование. 2012. № 3 . С. 1-12.

99. Фомина Л. П. и др. Цементация и нитроцементация теплостойких сталей в технологической атмосфере на основе азота //Технология машиностроения. 2006. №. 11. С. 14-18.

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

101. Лашнев М. М. Повышение несущей способности высоконагруженных зубчатых колес из стали 13Х3Н3М2ВФБ-Ш способом вакуумной нитроцементации. Диссертация...канд. техн. наук. М. 2018. 161 с.

102. Общая химия: учебник для студентов вузов / А. В. Суворов, А. Б. Никольский (5-е изд., испр.). СПб.: Химиздат, 2007. 622 с.

103. Петрова Л. Г., Александров В. А., Зюзин Д. М. Регулируемые процессы азотирования коррозионностойких сталей // Вестник Московского автомобильно-дорожного института (государственного технического университета). 2003. №. 1. С. 20-26.

104. Арзамасов Б. Н., Братухин А. Г., Елисеев Ю. С., Панайоти Т. А. Ионная химико-термическая обработка сплавов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 1999. 400 с.

105. Морозова Л. В. Фрактографический анализ эксплуатационных разрушений конических зубчатых колес центрального привода авиационных газотурбинных двигателей. Диссертация.канд. техн. наук. М. 2016. 145 с.

106. Лесин С. В. Влияние качества поверхностного слоя деталей после механической обработки на процесс формирования заданных свойств при азотировании высоколегированных коррозионностойких сталей. Диссертация.канд. техн. наук. Саратов .2006. 177 с.

107. Krupp U., Christ H.J. Internal nitridation of nickel-base alloys. Part I. Behavior of binary and ternary alloys of the Ni-Cr-Al-Ti system // Oxidation of metals. 1999. V. 52, №. 3. P. 277-298.

108. Рентгенография кристаллов: Теория и практика / Пер. с фр. Е. Н. Беловой [и др.]; Под ред. акад. Н. В. Белова. Москва: Физматгиз, 1961. 604 с.

109. Shu-Hung Y., Liu-Ho Ch., Heng Ch. Effects of Gas Nitriding on the Mechanical and Corrosion Properties of SACM 645 Steel // Engineering. 2011. №. 3. P. 942-948. DOI: 10.4236/eng.2011.39116.

110. Smirnov A.E., Semenov M.Yu., Mokhova A.S., Seval'nev G.S. Use of combined methods of successive carburizing and nitriding of martensitic steels in low-pressure atmospheres Metal Science and Heat Treatment. 2020. V. 62, №. 1-2. P. 127-132

111. Беляков Л. Н., Чабина Е. Б., Жегина И. П. Исследование фазового состава и характера разрушения высокоуглеродистой хром-ванадиевой стали // Материаловедение. №2. 1998 г. С. 33-38.

112. Martensitic Stainless Steel for Knife Applications - Part 1: Fe-Cr-C // Computational Thermodynamics Calculation of Phase Diagrams using the CALPHAD Method: [сайт]. URL: http://www.calphad.com/ (дата обращения: 15.09.2019).

113. Морозов Е. М., Муйземнек А.Ю., Шадский А.С. ANSYS в руках инженера: Механика разрушения. Изд. 2-е, испр. М.: ЛЕНАНД, 2010. 456 с.

114. Басов К. А. ANSYS: Справочник пользователя. М.: ДМК Пресс, 2005. 640 с.

115. Каплун А. Б. Морозов Е. М., Олферьева М. А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: Едиториал УРСС, 2004. 272 с.

116. Чигарев, А.В. Кравчук А.С., Смалюк А. Ф. ANSYS для инженеров: справ, пособие. М.: Машиностроение: Машиностроение-1. 2004. 511 с.

117. ANSYS Mechanical // Интегратор технологий ANSYS в России и СНГ Материалы [сайт]. URL: https://cae-expert.ru/ (дата обращения: 08.09.2019).

118. Басов К.А. ANSYS и LMS Virtual Lab. Геометрическое моделирование / М.: ДМК Пресс, 2006. 239 с.

119. ГОСТ Р ИСО 9000-2015. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь [Текст]. Введ. 2015-11-01. М.: Стандартинформ. 2019. 79 c.

120. ГОСТ Р ИСО 9001-2015. Системы менеджмента качества. Требования [Текст]. Введ. 2015-11-01. М.: Стандартинформ, 2020. 50 c.

121. AISI 440B (S44003) Stainless Steel: [сайт]. URL: https://www.makeitfrom.com/material-properties/AISI-440B-S44003-Stainless-Steel/ (дата обращения: 20.09.2019).

122. Марочник сталей и сплавов / [Сорокин В. Г. и др.]; Под ред. В. Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. 640 с.

123. Светушков Н. Н. Возможности компьютерного моделирования процессов термической обработки // Труды МАИ. 2012. №. 58. С. 20-20.

124. Закалочные среды: Справочник / В. Люты; Пер. с польского Г. Н. Мехеда; Под ред. С. Б. Масленкова. Челябинск: Металлургия: Челяб. отд-ние. 1990. 189 с.

125. Структура и износостойкость азотированных конструкционных сталей и сплавов: [монография] / Герасимов С. А., Куксенова Л. И., Лаптева В. Г. (2-е изд., испр.). М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. 518 с.

126. Куксенова Л.И., Алексеева М.С. Исследование структурного состояния и износостойкости азотированных сплавов железа с разными типами кристаллической решетки // Вестник научно-технического развития. 2019. №. 9. С. 21-29.

127. Карбиды и нитриды переходных металлов / Л. Тот; Пер. с англ. Л. Б. Дубровской; Под ред. П. В. Гельда. М.: Мир, 1974. 294 с.

128. Hartmann S., Ruppersberg H. Thermal expansion of cementite and thermoelastic stresses in white cast iron // Materials Science and Engineering: A. 1995. V. 190, №. 1-2. P. 231-239.

129. Gavriljuk V.G., Berns H. High Nitrogen Steels: Structure, Properties, Manufacture, Applications. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1999. 386 p.

130. Influence of structure on the crack resistance of a high-strength structural steel / Pokrovskaya N. G. [et al.] //Metal science and heat treatment. 1997. V. 39, №. 10. P. 415-420.

131. Макаров А. В. и др. Структура, трибологические и механические свойства азотсодержащих высокохромистых сталей с мартенситной основой // Физика металлов и металловедение. 2003, T. 96, №3. C. 101-112.

132. Югай С.С. Повышение конструкционной прочности азотированных низкоуглеродистых мартенситных сталей // Вестник пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, Материаловедение. 2010. Т. 12, №. 1. С. 119-127.

133. Рентгенографический и электронно-оптический анализ: Учеб. пособие для вузов / С. С. Горелик, Ю.А. Скаков, Л. Н. Расторгуев (4. изд. перераб. и доп.). М.: МИСИС, 2002. 357 с.

134. Ольшанецкий В.Е., Снежной Г.В. О формировании двух типов мартенситных фаз при пластической деформации аустенитной хромоникелевой стали // Физика и техника высоких давлений. 2013. Т. 23, № 2. С. 78-87.

135. Севальнев Г.С. Смирнов А.Е. Влияние термической обработки на контактную выносливость легированных высокоуглеродистых сталей // Будущее машиностроения России (г. Москва, 25-28 сентября 2017 г.). М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. С. 135-138.