Разработка и применение критериев локального разрушения для оценки и разделения влияния охрупчивающих факторов сталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор технических наук Мишин, Владимир Михайлович

• Мишин, Владимир Михайлович
• доктор технических наук
• 2007

Оглавление диссертации доктор технических наук Мишин, Владимир Михайлович

Введение.

ГЛАВА 1. СИЛОВОЙ КРИТЕРИЙ ЛОКАЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ.

1.1. Критерий максимальных локальных растягивающих напряжений.

1.2. Определение напряженно-деформированного состояния в зоне локального разрушения образца с надрезом.

1.3. Изучение инвариантности критерия максимальных локальных растягивающих напряжений.

1.3.1. Основы критерия локальных растягивающих напряжений.

1.3.2. Изучение инвариантности критерия критических максимальных локальных растягивающих напряжений к скорости нагружения и геометрии надреза.

1.4. Изучение инвариантности критического максимального локального растягивающего напряжения к надрезу, скорости нагружения и температуре испытания методом механостимулированной фотоэмиссии.

ГЛАВА 2. КРИТЕРИЙ ВЯЗКО-ХРУПКОГО ПЕРЕХОДА ОБРАЗЦОВ С КОНЦЕНТРАТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЙ, ОСНОВАННЫЙ НА СИЛОВОМ КРИТЕРИИ ЛОКАЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ.

2.1. Основные закономерности вязко-хрупкого перехода при понижении температуры испытаний.

2.1.1. Внешние факторы, определяющие переход материала в хрупкое состояние.

2.1.2. Критические температуры хрупкости.

2.2. Зависимость критической температуры хрупкости от характеристик прочности, текучести и перенапряжения.

2.3. Влияние внешних факторов на критическую температуру хрупкости.

2.3.1. Влияние геометрии надреза на критическую температуру хрупкости.

2.3.2. Влияние скорости нагружения на критическую температуру хрупкости.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и применение критериев локального разрушения для оценки и разделения влияния охрупчивающих факторов сталей»

Актуальность проблемы. Одной из важнейших научно-технических проблем физики твердого тела является развитие представлений о природе хрупкого разрушения, и повышение на этой основе надежности конструкционных материалов и снижение их материалоемкости. Одним из направлений решения этой проблемы является более широкое использование сталей в высокопрочных состояниях, обеспечение их работоспособности в жестких условиях эксплуатации и прогнозирование процессов разрушения.

Существует несколько видов хрупкого разрушения сталей. Наиболее часто встречающиеся случаи разрушения связаны с хладноломкостью. С повышением уровня прочности на первое место выдвигаются случаи хрупкого разрушения, развивающегося в условиях длительного воздействия нагрузок и связанные с проявлением временной зависимости прочности -замедленного разрушения. Общим для хрупкого разрушения при кратковременном (хладноломкость) и длительном (замедленное разрушение) нагружении является критическая роль процесса локального разрушения. Поэтому как с научной, так и с практической точек зрения изучение первой стадии - зарождения трещины и условий ее перехода к росту (процесс локального разрушения) представляет первоочередной интерес. Условия зарождения трещины в значительной степени определяются структурным и напряженным состоянием в зоне локального разрушения. В связи с этим необходимым условием изучения процесса локального разрушения является учет напряженного и структурного состояния в локальной области зарождения трещины. Дальнейший прогресс в изучении хрупкого разрушения как первого, так и второго вида, и разработке методов его прогнозирования может быть достигнут путем изучения связи параметров локального разрушения с макромеханическими характеристиками хрупкого разрушения. Локальное разрушение является результатом достижения локальными напряжениями критического уровня -конструктивной прочности. С одной стороны величины локальных напряжений зависят от уровня внешней нагрузки, способа и скорости нагружения и геометрии концентраторов напряжений. С другой стороны уровень конструктивной прочности определяется структурным состоянием стали и охрупчивающим воздействием ряда внутренних факторов: наличием и распределением в стали остаточных внутренних микронапряжений, примесей и их сегрегаций, водорода и др. Раздельный учет внешних и внутренних факторов необходим для выяснения условий, определяющих процесс локального разрушения, разработки методов прогнозирования прочности и долговечности стальных деталей.

В существующих методиках оценки склонности стали к кратковременному и замедленному хрупкому разрушению сталей критериальные параметры, как правило, зависят от геометрии образца, надреза, скорости и способа нагружения и не могут непосредственно применяться в расчетах на прочность. Поэтому актуальным вопросом является разработка критериев локального разрушения при кратковременном и длительном нагружении, основанных на характеристиках не зависящих от условий испытаний, применимых в расчетах на прочность.

Цель диссертационной работы; разработка критериев локального разрушения сталей и их применение для оценки и разделения влияния внешних и внутренних охрупчивающих факторов.

Цель работы достигается решением следующих научных задач: 1.Изучение инвариантности силового критерия локального разрушения к внешним условиям испытаний (температура, скорость нагружения, конструктивные концентраторы напряжений) на основе современных методов механики и физики разрушения.

2.Установление критерия замедленного хрупкого разрушения сталей, вызванного остаточными внутренними микронапряжениями и водородом, и, на его основе, разработка способов испытаний на замедленное разрушение, позволяющих определять характеристики прочности стали, применимые в расчетах на прочность.

3.Разработка и создание испытательных установок, способов испытаний и определение характеристик сопротивления стали замедленному хрупкому разрушению, вызванному водородом и остаточными внутренними микронапряжениями, для решения экспериментальных задач.

4.Установление закономерностей влияния внешних (условий испытаний) и внутренних (структурных) факторов, влияющих на сопротивление стали замедленному разрушению и разделение их влияния.

5.У становление критерия вязко-хрупкого перехода сталей и сплавов, основанного на применении критерия локального разрушения, позволяющего прогнозировать критическую температуру хрупкости образцов или деталей с конструктивными концентраторами напряжений по результатам испытаний стандартных образцов.

6.Выявление закономерностей и механизмов влияния состава и структурного состояния сталей на сопротивление хрупкому разрушению при кратковременном и длительном нагружении на основе применения критериев локального разрушения.

Научная новизна работы:

1.Впервые разработан и физически обоснован критерий замедленного хрупкого разрушения высокопрочных сталей, вызванного воздействием остаточных внутренних микронапряжений и водорода. Установлена новая структурно-чувствительная характеристика сопротивления стали замедленному хрупкому разрушению независящая от геометрии концентраторов напряжений и способа нагружения - пороговое максимальное локальное растягивающее напряжение.

2.Установлена роль остаточных внутренних микронапряжений в термически активированном зарождении трещины, их влияние на кинетику зарождения трещины, влияние конкуренции углерода и фосфора на хрупкую прочность границ зерен, разделены вклады сегрегаций примесей и остаточных внутренних микронапряжений в снижение прочности границ зерен на сопротивление стали замедленному разрушению.

4.Установлены закономерности влияния размера зерна на изменение пороговых характеристик трещиностойкости и локального разрушения при замедленном разрушении в условиях наводороживания.

5.Впервые обнаружено явление замедленного разрушения в двухфазных аустенито-мартенситных и порошковых сталях. Для замедленного разрушения метастабильных аустенитных сталей установлены закономерности развития локального разрушения. При замедленном разрушении порошковой стали в условиях наводороживания установлено влияние пористости на пороговые характеристики трещиностойкости и локального разрушения.

6.Разработан критерий вязко-хрупкого перехода сталей с ОЦК решеткой, основанный на силовом критерии локального разрушения, связывающий критическую температуру хрупкости образцов с характеристиками сопротивления локальному разрушению, текучести, перенапряжения (учитывающего в свою очередь скорость нагружения, геометрию концентраторов напряжений и образцов) и позволяющий по испытаниям стандартных образцов прогнозировать критическую температуру хрупкости произвольных образцов или деталей с учетом внешних условий.

7.Развит подход, основанный на рассмотрении процесса локального разрушения, позволяющий количественно оценить и разделить влияние на критическую температуру хрупкости внешних (скорость нагружения, геометрия образца и надреза) и внутренних (размер зерна, чистота стали, влияние легирования и др.) охрупчивающих факторов.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты явились научной основой ряда методических и практических рекомендаций, использованных при решении научно-технических задач в ходе выполнения работ в рамках государственных и отраслевых научно-технических программ и заказов предприятий.

Практические результаты диссертационной работы представлены в научно-технических Отчетах ФГУП ЦНИИчермет.

Разработаны способы оценки сопротивления стали замедленному разрушению, основанные на установленном критерии замедленного разрушения сталей, вызванного как остаточными микронапряжениями так и водородом, дающие возможность по результатам испытаний на замедленное разрушение стандартных образцов прогнозировать путем расчетов пороговые нагрузки для образцов (деталей) других геометрий.

С помощью разработанного способа оценки остаточных внутренних микронапряжений возможно оценивать уровень «эффективных» остаточных микронапряжений в месте зарождения трещины в закаленной стали.

По заказам ряда предприятий на основе разработанных научных подходов и методик испытаний установлены причины разрушения аварийных изделий (сосудов давления, труб, крепежных деталей и др.), работающих в сложных условиях эксплуатации (низкие температуры, воздействие водорода, жесткое напряженное состояние, наличие концентраторов напряжений) и даны рекомендации по оптимизации технологии их изготовления.

Выявлены и количественно описаны основные закономерности процесса замедленного хрупкого разрушения, инициируемого водородом и остаточными внутренними микронапряжениями и обусловливающего падение прочности металлоконструкций с концентраторами напряжений. Установлены закономерности связи силовых характеристик замедленного разрушения с параметрами хрупкой прочности, отражающими структурное состояние стали, на основании которых определены направления изменения структуры стали с целью повышения ее сопротивления инициируемому водородом и остаточными внутренними микронапряжениями замедленному разрушению.

Разработаны способы испытаний, позволяющие определить характеристику сопротивления стали замедленному хрупкому разрушению -пороговое локальное напряжение в условиях заводских лабораторий.

Предложен критерий вязко-хрупкого перехода сталей с ОЦК-решеткой, позволяющий по испытаниям стандартных образцов с надрезом прогнозировать критическую температуру хрупкости образцов (деталей) других типов и формы с учетом влияния геометрии, скорости и способа нагружения.

На защиту выносятся следующие положения:

1.Критерий замедленного хрупкого разрушения заключается в том, что пороговое локальное растягивающее напряжение не зависит от геометрии концентратора напряжений, геометрии образца и способа приложения нагрузки и является физико-механической характеристикой сопротивления стали замедленному хрупкому разрушению, вызванному остаточными внутренними микронапряжениями или водородом.

2.Представляется возможным разделять вклады внутренних охрупчивающих факторов (остаточных внутренних микронапряжений, водорода и охрупчивающих примесей) в пороговое напряжение замедленного хрупкого разрушения сталей на основе установленного критерия замедленного разрушения.

3.Имеет место явление замедленного разрушения в двухфазных аустенито-мартенситных сталях и порошковых сталях.

4.Существуют установленные закономерности связи параметров локального разрушения с макрохарактеристиками замедленного хрупкого разрушения мартенситных, метастабильных аустенитных, двуфазных аустенито-мартенситных, мартенситно-стареющих и порошковых сталей.

5.Существует установленная теоретически и подтвержденная экспериментально связь критической температуры хрупкости (температуры совпадения разрушающей нагрузки и нагрузки общей текучести) с критическим максимальным локальным растягивающим напряжением, текучестью стали, геометрией концентраторов напряжений, образцов и перенапряжением в зоне локального разрушения.

6.Разработанный способ прогнозирования критической температуры хрупкости образцов (деталей), основанный на установленных критериях локального разрушения, позволяет учитывать геометрию образцов и концентраторов напряжений, а также скорость нагружения, по результатам испытаний стандартных образцов.

7.Физико-механическая модель влияния внутренних факторов (легирования, чистоты стали, способа выплавки, размера зерна, "хрупкости 475°") на критическую температуру хрупкости, заключается в проявлении конкуренции двух механизмов: смещения критической температуры хрупкости за счет изменения уровня сопротивления локальному разрушению (критического максимального локального растягивающего напряжения - aF) и положения температурной зависимости локального течения.

Результаты настоящей работы можно квалифицировать как решение крупной научной проблемы, имеющей большое народнохозяйственное значение, связанной с разработкой физико-механических представлений о закономерностях процессов локального разрушения сталей и разработкой на этой основе критериев хрупкого разрушения сталей: критерия замедленного хрупкого разрушения, природа которого связана с остаточными внутренними микронапряжениями и/или воздействием водорода, и критерия вязко-хрупкого перехода сталей при хладноломкости, применимых как для изучения закономерностей изменения свойств сталей, так и для прогнозирования прочности стальных образцов и деталей.

Автор признателен научному консультанту д.т.н. Г.А.Филиппову за внимание и рекомендации при выполнении данной работы в докторантуре ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П.Бардина»

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Мишин, Владимир Михайлович

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6

1 .Установлена корреляция критерия вязкости разрушения К!с со структурно-чувствительными характеристиками локального разрушения -критическим максимальным локальным растягивающим напряжением iPi 1мах) и характеристическим расстоянием Х0- характерным размером зоны, необходимой для реализации механизма зарождения микротрещины.

Показано, что для различных структурных состояний мартенситностареющих сталей за процесс локального разрушения отвечают структурные элементы характерного размера. При изменении структурного состояния мартенситностареющей стали в результате применения различных режимов старения (при одинаковых условиях испытаний) изменение характеристического расстояния происходит преимущественно за счет изменения сопротивления стали зарождению трещины.

Установлено, что для мартенситностареющей стали в охрупченном состоянии при изменении скорости нагружения (от динамического к статическому) характеристическое расстояние изменяется за счет снижения сопротивления материала распространению зародившейся трещины.

2.Установлены закономерности влияния размера исходного аустенитного зерна на сопротивление стали замедленному разрушению (уровень пороговых максимальных локальных растягивающих напряжений) при наводороживании как при предельно низком, так и высоком уровне остаточных внутренних микронапряжений. Имеет место линейная зависимость между пороговым максимальным локальным растягивающим напряжением и размером исходного аустенитного зерна.

3.Установлено, что при замедленном хрупком разрушении мартенситной стали при наводороживании сопротивление материала зарождению трещины замедленного разрушения (пороговое максимальное локальное растягивающее напряжение) уменьшается, а сопротивление распространению трещины (пороговый коэффициент интенсивности напряжений) увеличивается с ростом исходного аустенитного зерна. Общее снижение разрушению при наводороживании при увеличении аустенитного зерна объясняется падением сопротивления зарождению трещины, перекрывающим противоположный эффект возрастания сопротивления распространению трещины.

4.Впервые обнаружено явление замедленного хрупкого разрушения спеченных порошковых сталей в водородсодержащих средах и изучены его механизмы.

Показано, что влияние пористости на характеристики хрупкого разрушения, в том числе замедленного может быть описано выражениями: yF = - кП, tfllth = (Гил > - кП,

Кнь = К",А -пП, где <5°f - критическое максимальное локальное растягивающее напряжение, соответствующее стали без пор; к - коэффициент; (71Иь - пороговое максимальное локальное растягивающее напряжение стали не содержащей пор; n-коэффициент; Kith - пороговый коэффициент интенсивности напряжений; К"й - пороговый коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий стали без пор.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании рассмотрения напряженного состояния в зоне локального разрушения перед концентратором напряжений при помощи метода конечных элементов, реализуемого на ЭВМ, и экспериментального изучения процессов локального разрушения установлена инвариантность критического максимального локального растягивающего напряжения к геометрии концентратора напряжений и скорости нагружения и температуре испытания. Впервые методом механостимулированной фотоэмиссии подтверждена инвариантность критического максимального локального растягивающего напряжения к геометрии концентраторов напряжений, скорости нагружения и температуре испытаний.

2. Разработан критерий вязко-хрупкого перехода, заключающийся в том, что критическая температура хрупкости, определяемая как температура достижения критического состояния - локального разрушения в вершине конструктивного концентратора напряжений, непосредственно связана с характеристиками прочности, текучести и перенапряжения. Критическая температура хрупкости образцов с концентраторами напряжений может быть определена расчетом по известному критическому максимальному локальному растягивающему напряжению, температурной зависимости предела текучести и перенапряжению общей текучести.

3. Разработан способ определения критической температуры хрупкости стальных образцов или деталей с концентраторами напряжений позволяющий расчетом прогнозировать критическую температуру хрупкости с учетом геометрии концентраторов напряжений, скорости нагружения и способа приложения нагрузки по характеристикам, определяемым по испытаниям стандартных образцов. Предлагаемый способ позволяет определить критическую температуру хрупкости проектируемой детали, что дает возможность на стадии проектирования осуществить рациональный выбор стали и геометрии детали.

4. Установлены основные закономерности влияния легирования элементами повышающими и понижающими температуру хладноломкости сплавов на основе железа с помощью критерия локального разрушения. Влияние легирования на температуру хладноломкости заключается в проявлении конкуренции двух факторов: смещения температуры хладноломкости за счет изменения уровня критического максимального локального растягивающего напряжения и за счет изменения положения температурной зависимости напряжения локального течения. Результат конкуренции этих факторов определяет значение температуры хладноломкости. В частности понижение температуры хладноломкости при легировании Ni железа происходит в основном за счет повышения уровня критического максимального локального растягивающего напряжения (несмотря на незначительное повышение температурно зависящего напряжения локального течения потенциально ведущего к возрастанию температуры хладноломкости), в то время как повышение температуры хладноломкости при легировании железа Si происходит преимущественно за счет общего роста температурной зависимости напряжения локального течения (несмотря на некоторый прирост критического максимального локального растягивающего напряжения, потенциально направленный на понижение температуры хладноломкости). Увеличение температуры хладноломкости железа и его сплавов с ростом скорости нагружения связано с общим подъемом температурной зависимости напряжения локального течения без изменения уровня критического о>.

5. Установлено, что очистка стали путем использования способа газокислородного рафинирования (ГКР) обусловливает снижение критической температуры хрупкости, что вызывается одновременным воздействием двух факторов: ростом критического о> и незначительным снижением напряжения локального течения во всем исследуемом диапазоне температур по сравнению с соответствующими характеристиками для стали не прошедшей ГКР. Значительный прирост уровня критического aF стали прошедшей ГКР связан с уменьшением несовершенств структуры и количества неметаллических включений, которые могли бы служить местом зарождения трещины. Повышение хладостойкости стали (08X18Т) прошедшей ГКР достигается прежде всего за счет повышения уровня критического максимального локального растягивающего напряжения о>.

6. Использование критерия локального разрушения и критерия вязко-хрупкого перехода позволило выяснить закономерности влияния размера зерна на сопротивление хрупкому разрушению при понижении температуры испытаний с учетом геометрии образца, надреза и скорости нагружения. Зависимость критической температуры хрупкости стальных образцом с надрезом от размера зерна, перенапряжения и предела текучести (определенного при заданной скорости нагружения) может быть выражена в виде:

К = [1/Т0 + 1 /в (In ((A-K-d!/2)f(Qot'Ot(To, "ё)))1/п]~] где Т0 =293 К; в, п, А, К - справочные коэффициенты; Qot- перенапряжение общей текучести образца или детали заданной геометрии; От(Т0шё) -предел текучести, определенный при 293 К и скорости нагружения ё. Изучение механической природы "хрупкости 475" высокохромистой ферритной стали (Х25) с помощью критериев локального разрушения и вязкохрупкого перехода позволило установить, что повышение температуры хладноломкости в результате проявления "хрупкости 475" связан с общим подъемом всей кривой температурно-зависимого напряжения локального течения, несмотря на возрастание критического о> . Установлено, что в высокохромистой стали в результате выдержки при температурах 400°-550°С возрастает предел текучести, что ведет к общему подъему температурной зависимости напряжения локального течения, увеличению ее наклона и, несмотря на некоторый прирост критического о>, имеет место рост критической температуры хрупкости стали. Более высокий уровень напряжения локального течения высокохромистой стали связан с увеличением энергии активации движения дислокаций в кристаллической решетке после старения. Это обусловливает рост температуры хладноломкости высокохромистой стали после старения при 475°С.

8. Показано, что подход, основанный на применении критерия локального разрушения может быть использован для прогнозирования критической дозы нейтронного облучения стальных деталей. Зная ход зависимости предела текучести флюенса нейтронного облучения для данного класса стали, можно экстраполировать зависимость локального течения до пересечения с критическим Ор и, в результате, определить критическую величину флюенса нейтронного облучения, при достижении которого критическая температура хрупкости достигнет температуры эксплуатации данной детали с учетом геометрии концентраторов напряжений.

9. В результате исследования влияния напряженного состояния в локальной области зарождения трещины на длительность стадии зарождения трещины установлен критерий зарождения трещины при замедленном хрупком разрушении - пороговое максимальное локальное растягивающее напряжение, ниже уровня которого зарождение трещины не происходит. Время до зарождения трещины при замедленном хрупком разрушении является функцией величины максимального локального растягивающего напряжения {бцтах ). Критерий зарождения трещины при замедленном хрупком разрушении высокопрочной стали, когда весь процесс разрушения контролируется стадией зарождения трещины, одновременно является критерием замедленного хрупкого разрушения в целом.

10. Подход, основанный на сопоставлении локальных напряжений в месте зарождения трещины для состояний стали, различающихся величиной остаточных внутренних микронапряжений, позволил разработать способ оценки уровня остаточных внутренних микронапряжений в закаленной стали, природа возникновения которых связана с образованием структуры мартенсита. Установлено, что уровень остаточных внутренних микронапряжений в закаленной стали влияет на величину разрушающего максимального локального растягивающего напряжения и на протяженность пластической зоны в момент зарождения трещины. Аналитически описано и экспериментально подтверждено, каким образом, уменьшение уровня остаточных внутренних микронапряжений в закаленной стали приводит к увеличению разрушающего ]тах , вызванного приложением нагрузки извне, и к увеличению протяженности пластической зоны в момент зарождения трещины.

11. Установлено, что имеет место функциональная зависимость пороговых максимальных локальных растягивающих напряжений от уровня остаточных внутренних микронапряжений. Характер зависимости -линейный.

12. Обобщение экспериментальных данных о влиянии сегрегаций примеси фосфора и остаточных внутренних микронапряжений на характеристики замедленного хрупкого разрушения и использование подхода, основанного на определении напряжений в месте зарождения трещины, позволило установить вклады выше указанных факторов, способствующих ослаблению межзеренного сцепления, в снижение сопротивления зарождению трещины при замедленном разрушении. Установлено, что уровень остаточных внутренних микронапряжений в закаленной стали не зависит от содержания примеси фосфора и определяется длительностью отдыха после закалки, а одинаковое уменьшение остаточных внутренних микронапряжений в процессе отдыха для сталей, различающихся содержанием примеси фосфора, ведет к увеличению порогового максимального локального растягивающего напряжения на одну и ту же величину вне зависимости от содержания примеси фосфора. Замедленное хрупкое разрушение возможно в гипотетически чистой по охрупчивающим примесям стали со структурой мартенсита, в которой прочность границ исходных аустенитных зерен снижена только остаточными внутренними микронапряжениями. Подход к определению сопротивления зарождению трещины на границах зерен, ослабленных сегрегациями вредных примесей, может быть использован в качестве основы методики прогнозирования пороговых напряжений для высокопрочных сталей, содержащих вредные примеси.

13. Установлено, что остаточные внутренние микронапряжения облегчают движение дислокаций в ходе термофлуктуационного процесса зарождения микротрещины. Увеличение скорости нагружения и снижение температуры приводят к уменьшению количества дислокаций, попадающих в вершину микротрещины, то есть к уменьшению приращения длины микротрещины за счет релаксации остаточных внутренних микронапряжений. В предельном случае, при достаточно низкой температуре образования зародышевой трещины происходит по достижении критического а> по силовому безактивационному механизму.

14. Изучение кинетики замедленного хрупкого разрушения высокопрочных сталей с высоким уровнем остаточных внутренних микронапряжений позволило установить, что время до зарождения трещины может быть оценено с помощью установленного аналитического выражения, учитывающего уровень приложенного о11тах , характеристику сопротивления стали локальному разрушению, температуру испытания и активационный объем, зависящий от уровня остаточных внутренних микронапряжений.

15. Выявлены закономерности взаимодействия углерода и фосфора в стали и его результат - изменение хрупкой прочности границ исходных аустенитных зерен низколегированной стали, в том случае, когда термодинамическая активность углерода изначально снижена присутствием легирующих элементов. Установлено, что имеет место зависимость между содержанием углерода в стали и хрупкой прочностью границ зерен. Эта связь осуществляется через воздействие углерода на охрупчивающее влияние зернограничного фосфора. Существует диапазон концентрации углерода, в котором он влияет на выход фосфора на границы зерен. При малых концентрациях (до 0,04%) действие углерода позитивно - он нейтрализует охрупчивающее влияние зернограничных сегрегаций фосфора. Даже при росте концентрации последнего на границах, происходит рост прочности границ зерен. При больших концентрациях (более 0,04%) углерод играет негативную роль, т.е. теряет нейтрализирующее действие на фосфор, количество которого на границе растет - хрупкая прочность падает.

16. Для материала, не содержащего исходных трещин, установлена связь критерия вязкости разрушения со структурно-чувствительными характеристиками локального разрушения - критическим о> и характеристическим расстоянием и, тем самым, определен микроструктурный смысл трещиностойкости материала. Показано, что при изменении структурного состояния мартенситностареющей стали в результате применения различных режимов старения (при одинаковых условиях испытаний) изменение характеристического расстояния происходит преимущественно за счет изменения сопротивления стали зарождению трещины. При сравнении замедленного разрушения на воздухе и в водородсодержащей среде характеристическое расстояние изменяется за счет преимущественного понижения сопротивления материала зарождению трещины под воздействием водорода. Установлено, что для мартенситностареющий стали в состоянии максимального охрупчивания при изменении скорости нагружения (от динамического к статическому) характеристическое расстояние изменяется за счет снижения сопротивления материала распространению зародившейся трещины.

17. Установлены закономерности влияния размера исходного аустенитного зерна на сопротивление стали замедленному разрушению (уровень пороговых напряжений ащн ) ПРИ наводороживании как при предельно низком, так и высоком уровне остаточных внутренних микронапряжений. Показано, что имеет место линейная зависимость между пороговым напряжением amh и размером исходного аустенитного зерна: оnth - о0 + ксГ , где о о и к - коэффициенты, определяемые для соответствующих структурных состояний стали. Уменьшение порогового напряжения 0\uh с ростом исходного аустенитного зерна при замедленном разрушении мартенситной стали с остаточными внутренними микронапряженниями при наводороживании связано с действием трех факторов: с падением хрупкой прочности (о>), усилением охрупчивающего влияния водорода, с ростом охрупчивающей роли остаточных внутренних микронапряжений. При отсутствии остаточных внутренних микронапряжений уменьшение порогового напряжения amh связано с падением oF и усилением охрупчивающей роли водорода при росте зерна. Усиление охрупчивающего влияния водорода объясняется возрастанием способности границ исходных аустенитных зерен при росте последних аккумулировать водород за счет увеличения мощности водородных ловушек, а также общего числа таких ловушек вследствие увеличения количества мест выхода мартенситных кристаллов на границы зерен. Рост охрупчивающей роли остаточных внутренних микронапряжений связан с увеличением их абсолютной величины при увеличении размеров мартенситных кристаллов и соответствующей интенсификации их взаимодействия с границами зерен.

18. Установлено, что пороговый коэффициент интенсивности напряжений при замедленном разрушении мартенситностареющих сталей (различающихся уровнем остаточных внутренних микронапряжений) в условиях наводороживания увеличивается с ростом исходного аустенитного зерна. Это возрастание связано с ветвлением трещины по границам аустенитных зерен, причем процесс ветвления усиливается по мере увеличения размера зерна. При наличии остаточных внутренних микронапряжений пороговый коэффициент интенсивности напряжений уменьшается с уменьшением исходного аустенитного зерна более интенсивно, чем в случае отсутствия остаточных внутренних микронапряжений.

19. Установлено, что при замедленном хрупком разрушении мартенситной стали при наводороживании сопротивление материала зарождению трещины замедленного разрушения (пороговое Ощн ) уменьшается, а сопротивление распространению трещины (пороговый коэффициент интенсивности напряжений K"h) увеличивается с ростом исходного аустенитного зерна. Общее снижение сопротивления стали замедленному хрупкому разрушению при наводороживании при увеличении аустенитного зерна объясняется падением сопротивления зарождению трещины, перекрывающим противоположный эффект возрастания сопротивления распространению трещины.

20. Впервые обнаружено явление замедленного хрупкого разрушения порошковых сталей в водородсодержащих средах и изучены его механизмы. Показано, что влияние пористости на характеристики хрупкого разрушения, в том числе замедленного могут быть описаны выражениями:

7/= а} -к-П

Ollth = <*ш ' К'П К1й = К °uh - п-п , где a°f - критическое максимальное локальное растягивающее напряжение, соответствующее стали без пор; к - коэффициент; а°ш - пороговое максимальное локальное растягивающее напряжение стали не содержащей пор; «-коэффициент; Кцн -пороговый коэффициент интенсивности напряжений; K°Uh - пороговый коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий разрушению стали без пор.

20. Обнаружено явление замедленного разрушения двухфазных аустенито-мартенситных сталей 50Х8Н5 и 50Н7Х6, степень проявления которого уменьшается после проведения холодной пластической деформации в двухфазном состоянии.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Мишин, Владимир Михайлович, 2007 год

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

2. Романив О.Н., Никифорчин Г.Н. Механика коррозионного разрушения конструкционных сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 294 с.

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

4. Мешков Ю.Я., Пахаренко Г.А. Структура металла и хрупкость стальных изделий. Киев: Наукова думка, 1985.- 268 с.

5. Нотт Д.Ф. Основы механики разрушения / Пер. с англ. /. М.: Металлургия, 1978. - 256 с.

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

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

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

9. Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия, 1970. - 396 с.

10. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. М: Машиностроение, 1974.-472 с.

11. Шевандин Е.М., Разов И.А. Хладноломкость и предельная пластичность металлов. Л.: Судостроение, 1965. - 336 с.

12. Ужик Г.В. Сопротивление отрыву и прочность металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1950.-255 с.

13. Ужик Г.В. Прочность и пластичность металлов при низких температурах. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 192 с.

14. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. - 280 с.

15. Копельман JI.А. Сопротивляемость сварных узлов хрупкому разрушению. Л.: Машиностроение, 1978. - 232 с.

16. Писаренко Г.С., Лебедев А.А. Деформация и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. Киев: Наукова думка, 1976. - 415 с.

17. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочность твердых тел / Пер. с англ. /. М.: Металлургия, 1971. - 264 с.

18. Тетельман А.С., Мак-Эвили А.Д. Разрушение высокопрочных материалов // Разрушение / Пер. с англ. / В 6 т. М.: Металлургия, 1976. -Т.6.-С. 144-182.

19. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560 с.

20. Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977. - 431 с.

21. Кошелев П.Ф., Беляев С.Е. Прочность и пластичность конструкционных материалов при низких температурах. М.: Машиностроение, 1967. - 363 с.

22. Иванова B.C. Разрушение металлов. М.: Металлургия, 1979. - 168 с.

23. Бичем К.Д. Микропроцессы разрушения // Разрушение / Пер. с англ. / В 7 т. М.: Мир, 1976. - Т. 1. - С. 265-373.

24. Вейс В. Анализ разрушения в условиях концентрации напряжений // Разрушение / Пер. с англ. / В 7 т. М.: Мир, 1976. - Т. 3. - С. 263-302.

25. Махутов Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению. М.: Машиностроение, 1973. - 200 с.

26. Проблемы металловедения и физики металлов / Под ред. Г.В.Курдюмова. М.: Металлургия, 1976. - 327 с.

27. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. - 640 с.

28. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов / Пер. с англ. /. Киев: Наукова думка, 1978.-354 с.

29. Orowan Е. Brittle fracture of notcned specimens // Repts. progr. Phys.-1948. -12.-№ 11.-P. 185-199.

30. Хеллан К. Введение в механику разрушения / Пер. с англ. /. М.: Мир, 1988.-364 с.

31. Kuhul К., Dahl W. Einflub des Spannungszustandes und des Gefuges auf die Spaltbruchspannung von Baustahlen // Archiv fur das eisenhuttenwesen steel research. 1983. - № 11. - P. 439-444.

32. Морозов E.M., Никишков Г.П. Метод конечных элементов в механике разрушения. М.: Наука, 1980. - 254 с.

33. Иоффе А.Ф. Избранные труды. В 2 т. / Т.1. Механические и электрические свойства кристаллов. JL: Наука, 1974. - 326.

34. Нотт Д.Ф. Влияние глубины надреза на сопротивление мягкой стали хрупкому разрушению // Новые методы оценки сопротивления металлов хрупкому разрушению / Пер. с англ. /. М.: Мир, 1972. - С. 198-212.

35. Knott J.F. Effect of Notch Depth on Fracture of Mild Steel Specimens after General Yield // J.Iron Steel Inst. -1967. v. 205. - pt. 3. - P. 288-291.

36. Griffiths J.R., Owen D.R. An Elastic-plastic stress analysis for a'Notched Bar in plaine strain Bending // J. Mech. Phys. Solids. -1971. № 19. - P. 419.

37. Разработка метода прогнозирования критической температуры хрупкости на основе параметров, независящих от условий испытания: отчет о НИР (заключит.) / ЦНИИчермет ; рук. Саррак В.И.; исполн.: Мишин В.М. и др. .-М., 1989.-43 с. -№ ГР 01880014889.

38. Мюллер Э.В.,Цонг Т.Т. Полевая ионная микроскопия, полевая ионизация и полевое испарение / Пер. с англ./. М.: Мир, 1980. - 220 с.

39. Махутов Н.А. Методы определения критических температур хрупкости для материалов и элементов конструкций // Заводская лаборатория. 1981. -№9.-С. 78-81.

40. Гуляев А.П. Разложение ударной вязкости на ее составляющие по данным ударных испытаний образцов с различным надрезом // Заводская лаборатория. 1967. - № 4. - С. 473-475.

41. Ударные испытания металлов / Под ред. Б.А.Дроздовского и Е.М.Морозова. / Пер. с англ. /. М.: Мир, 1973. - 316 с.

42. Георгиев М.Н. Сравнение различных критических температур хрупкости малоуглеродистых низколегированных сталей // Заводская лаборатория. -1981. № 11. - С. 78-80.

43. Мешков Ю.Я. Физико-механическая модель хладноломкости // Тр. науч. конф. «Прочность материалов и конструкций при низких температурах», Киев. ИПМ. Киев, 1990. - С. 141-146.

44. Мишин В.М., Кислюк И.В., Саррак В.И. Связь критической температуры хрупкости с геометрией концентратора напряжений и скоростью нагружения // Проблемы прочности. 1992. - № 12. - С. 35-39.

45. Curry D.A. Influence of hydrostatic tension on cleavage fracture of bainitic pressure vessel steel //Metal. Sci. 1982. - 16. - № 19. - P. 435-440.

46. Давиденков H.H. Проблема удара в металловедении // Изв. АН СССР / Сер. физ. 1937. - № 6. - С. 485-487.

47. Степанов А.В. Основы практической прочности кристаллов. М.: Наука, 1974. - 132 с.

48. Охрупчивание конструкционных сталей и сплавов / Под ред. K.J1. Брайнта, С.К. Бенерджи. М.: Металлургия, 1988. - 551 с.

49. Иванова B.C., Гордиенко JI.K., Геминов В.Н. Роль дислокаций в упрочнении и разрушении металлов. М.: Наука, 1965. - 180 с.

50. Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. Физические основы прочности тугоплавких металлов. Киев: Наукова думка, 1975. - 320 с.

51. Савицкий Е.М., Бурханов Г.С. Монокристаллы тугоплавких и редких металлов и сплавов. М.: Наука, 1972. - 260 с.

52. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Влияние примесей на хрупкость стали после закалки // ФХММ. -1981. № 2. - С. 96-101.

53. Ботвина Jl.Р. Кинетика разрушения конструкционных материалов. М.: Наука, 1989. - 230 с.

54. Макклинок Ф.А., Аргон А.С. Деформация и разрушение материалов / Пер. с англ./. М.: Мир, 1970. - 444 с.

55. Вигли Д.А. Механические свойства материалов при низких температурах / Пер. с англ./. М.: Мир, 1974. - 374 с.

56. Дроздовский Б.А., Фридман Я.Б. Влияние трещин на механические свойства конструкционных сталей. М.: Металлургиздат, 1960. - 316 с.

57. Серенсен С.В., Махутов Н.А. Сопротивление хрупкому разрушению элементов конструкций // Проблемы прочности. -1971. № 4. - С. 3-11.

58. Гуляев А.П., Зеленова В.Д., Шермазин И.В. Определение порога хладноломкости стали микрофрактографическим методом // Заводская лаборатория. 1966. - № 7. - С. 870-872.

59. Навроцкий И.В., Багузин В.И. К вопросу об оценке хладноломкости по виду излома // Заводская лаборатория. 1966. -№ 7. - С. 864-869.

60. Саррак В.И., Селиванов М.В., Воинов С.Г. Кислородная хрупкость железа // ФММ. 1975. - Т. 39. - В. 3. - С. 638-644.

61. Degencoble J., Musgen В. Relationship between the extension of the yield zones and the fracture behavior of sharp notch bending specimens under static load at different temperatures // Stahl und Eisen. 1974. - V. 94. - № 26. - P. 1345-1351.

62. Knott J.F. Micromechanisms of Fibrous Crack Extension in Engineering Alloys, in Micromechanisms of Crack Extension // Met. Soc.-Inst. Phys. Symp., Cambridge. 1980. - P. 367-374.

63. Toth L. Transition temprature and the mechanism of plastic deformation // Mat.8 Congr. Mater. Test. Budapest. - 1978. - V. 1. - P. 353-360.

64. Красовский А.Я. Критическая температура хрупкости как мера трещиностойкости сталей // Проблемы прочности. 1985. - № 10. - С. 89-95.

65. Красовский А.Я., Кашталян Ю.А., Красико В.Н. Определение критической температуры перехода от хрупкого к вязкому состоянию покритерию соблюдения плоской деформации // Заводская лаборатория. -1983.-№9.-С. 71-74.

66. Griffiths J.R., Owen D.R. An elastic-plastic stress analysis for a notched Bar in plane strain bending // J.Mech. Phys. Solids. -1971. V. 19. - P. 419-431.

67. Саррак В.И., Шведов M.A. Исследование температурно-скоростной зависимости характера разрушения стали / Проблемы металловедения и физики металлов : сб. науч. тр. /М. ВЗМИ. -М., 1984. С. 143-148.

68. Копельман Л.А., Саидов Г.И. Сопоставление результатов испытаний низкоуглеродистой стали на ударный изгиб и одноосное растяжение// Автоматическая сварка. 1975. - № 3. - С. 29-33.

69. Зотов А.Д., Ильинский К.Л. Сравнение ударной вязкости сталей 10ГН2МФА и 15Х2НМФА с учетом подобия локального разрушения // Заводская лаборатория. 1982. - Т. 48. - № 6. - С. 65-69.

70. Георгиев М.Н., Кудин В.Г. Критическая температура хрупкости в связи с условиями эксплуатационных разрушений // Заводская лаборатория. -1982.-Т. 48.-№6.-С. 69-71.

71. Щедрин Г.С. О влиянии ширины образцов на величину ударной вязкости и положение критической температуры хрупкости стали СтЗпс // Заводская лаборатория. 1982. - Т. 48. - № 6. - С. 71-72.

72. Аниковский В.В., Звездин Ю.И., Игнатов В.А., Смирнов В.И., Тимофеев Б.Т. Об определении критической температуры хрупкости сталей для элементов крепежных изделий энергооборудования // Заводская лаборатория. 1982. - Т. 48. - № 12. - С. 58-62.

73. Овсяников Б.М. О критериях оценки склонности к хрупкому разрушению низколегированных сталей // Заводская лаборатория. 1983. -Т. 49. - № 3. - С. 72-74.

74. Попов А.А., Ривкин Е.Ю., Шатская О.А., Шур Д.М. Использование критической температуры хрупкости материалов в расчетах элементов конструкций на сопротивление хрупкому разрушению // Заводская лаборатория. 1983. - Т. 49. - № 9. - С. 74-77.

75. Башмаков В.Е., Георгиев М.Н., Колодюк В.П., Межова Н.Я. Сравнение критических температур хрупкости, определенных на образцах с разными концентраторами напряжений // Заводская лаборатория. 1983. - Т. 49. - № 9. -С. 77-81.

76. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность / Справочник. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

77. Бернштейн M.JI. Прочность стали. М.: Металлургия, 1974. - 200 с.

78. Саррак В.И. Хрупкое разрушение металлов // Успехи физических наук, 1959. Т. 17. - Вып. 2. - С. 341-361.

79. Установщиков Ю.И., Банных О.А. Природа отпускной хрупкости сталей. М.: Наука, 1984. - 239 с.

80. Stroh A.N. The formation of cracks as result of plastic flow // Proc. Roy. Soc., London. 1954. - 223. - P. 404-420.

81. Stroh A.N. A Theory of the fracture of metals // Adv. Phys. 1957. - 6. - № 24. -P. 418-440.

82. Petch N.I. The dactile fracture of policristalline Iron. Phil. Mag. -1956. - 1. -№2.-P. 186-192.

83. Мешков Ю.Я. О возможностях устойчивого равновесия острых трещин при их зарождении в металлах // Металлофизика, 1968. Вып. 23. - С. 5-12.

84. Драчинский А.С., Мешков Ю.Я. Технический предел прочности и размер зерна железа//Металлофизика, 1971. Вып. 38. - С. 84-87.

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

86. Островский Г.А., Саррак В.И., Шепеляковский К.З., Энтин Р.И. Влияние измельчения аустенитного зерна на свойства углеродистых сталей после низкого отпуска // МиТОМ, 1967. № 6. - С. 56-59.

87. Вуллерт Р. Области применения ударных испытаний с осцилографированием // Ударные испытания металлов / Под ред. Б.А.Дроздовского и Е.М.Морозова. М.: Мир, 1973. - С. 157-174.

88. Hawthorne J.R., H.E.Watson and F.J.Loss. Experimental investigation of multicycle irradiation and annealing effects on notch ductility of A533-B weld deposits / Conf. Effects Rad. Mat., 10th ASTM SPT 725. Am. Soc. Test. Mat. -P. 63-75.

89. Головин И.С., Саррак В.И., Суворова C.O., Спасский М.Н. Кинетика развития "хрупкости 475°С" и структура высокохромистой ферритной стали // ФММ. 1990. - Вып. 6. - С. 145-151.

90. Ужик Г.В., Зуйкова А.А. О механической природе отпускной хрупкости // МиТОМ. 1956. - № 4. - С. 26-34.

91. Саррак В.И., Суворова С.О., Яковлев И.И. Сопротивление железа микропластической деформации // ФММ. 1974. -Т. 37. - Вып. 3. - С. 537543.

92. Горохова Н.А., Суворова С.О., Саррак В.И. и др. Растворимость углерода и старение сплавов типа Х15Ю5 // ФММ. 1983. - Т. 56. - Вып. 2. -С. 280-285.

93. Саррак В.И., Филиппов Г.А. О природе задержанного хрупкого разрушения закаленной стали // МиТОМ. 1976. - № 12. - С. 36-41.

94. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Хрупкость мартенсита // МиТОМ.-1978. -№ 4.- С. 21-26.

95. Шоршов М.Х. О роли вакансий в механизме задержанного разрушения стали и сплавов титана // Изв. АН СССР. Металлургия и топливо. 1962. -№ 4. - С. 70.

96. Шураков С.С. Зависимость прочности закаленной стали от времени действия нагрузки // Металловедение. JL: Судпромгиз, 1957. - С. 100.

97. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 456 с.

98. Макара A.M. Исследование природы холодношовных трещин при сварке закаливающихся сталей // Автоматическая сварка. 1960. - № 2. - С. 9.

99. Потак Я.М. Хрупкое разрушение стали и стальных изделий. М.: Оборонгиз, 1955. - 388 с.

100. Житова Л.П., Аксельрод А.Е. Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов // Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов : сб. науч. тр. / Ижевск. ФТИ, Ижевск, 1984. С. 234-235.

101. Сергеева Т.К. и др. Об условиях появления интеркристаллитной хрупкости при наводороживании термоулучшаемых сталей // Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов : сб. науч. тр. / Ижевск. ФТИ, Ижевск, 1984. С. 236-237.

102. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Стадии задержанного разрушения закаленной стали // Проблемы разрушения металлов : сб. науч. тр. / М., МДНТП, М., 1975.-С. 29.

103. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Задержанное разрушение закаленной стали // Проблемы металловедения и физики металлов : сб. науч. тр. / М., Металлургия, М., 1973. С. 134.

104. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Факторы, способствующие развитию замедленного разрушения высокопрочных сталей // Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов : сб. науч. тр. / Ижевск. ФТИ, Ижевск, 1984. -С. 192-194.

105. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. М.: Мир, 1970. - 205 с.

106. Штремель М.А. Прочность сплавов. 4.1. М.: Металлургия, 1982. -278 с.

107. Разрушение. Т. 1. / Пер.с англ. / Под ред. Г.М. Либовица. - М.: Мир, 1973.-С. 197.

108. Саррак В.И., Филиппов Г.А. О природе инкубационного периода задержанного разрушения закаленной стали // ФММ. 1974. - Т. 38. -№ 6. -С. 126-130.

109. Савченко B.C., Ющенко К.А. Оценка склонности к замедленному разрушению высокопрочной стали // Заводская лаборатория. 1981. - № 12.- С. 65-67.

110. Савченко B.C., Ющенко К.А., Щавель А.В. Кинетика замедленного разрушения высокопрочной стали мартенситного класса 08Х15Н5Д2Т // Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов : сб. науч. тр. / Ижевск. ФТИ. Ижевск, 1984. - С. 205-207.

111. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Структурное состояние и методы выявления склонности стали к замедленному разрушению // Новые методы структурных исследований металлов и сплавов: сб. науч. тр. / М. МДНТП, М., 1982.-С. 32.

112. Романив О.Н., Зима Ю.В., Карпенко Г.В. О механизме замедленного распространения трещин в закаленных сталях // ДАН СССР. 1971. - Т. 200.- № 3. С. 584.

113. Саррак В.И., Филиппов Г.А. О механизме медленного роста трещины при задержанном разрушении закаленной стали // ФММ. 1975. - Т. 40. - № 6. - С. 126.

114. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Релаксация внутренних микронапряжений при отдыхе и низкотемпературном отпуске мартенсита закаленной стали // ФММ. 1975. - Т. 40. - С. 806.

115. Seah М.Р., Hondros E.D. Grain Boundary segregation // Proc. R. Soc. -London. 1973. - A. - 355. - P.191-212.

116. Hondros E.R. Grain Boundary segregatione the current situation and future requirement//J.Phys. 1975. - 36. -№ 10. - P. 177-184.

117. Саррак В.И., Филиппов Г.А., Чевская O.H., Литвиненко Д.А. Адсорбция фосфора на границах зерен аустенита и склонность закаленной стали к задержанному разрушению // ФММ. 1979. - № 6. - С. 1262-1270.

118. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Влияние примесей на хрупкость стали после закалки // ФХММ. -1981. № 2. - С. 96-101.

119. Князева В.Р., Саррак В.И., Филиппов Г.А. Сегрегация примесей и декогезия по границам зерен // Поверхность. Физика, химия, механика. -1982,-№5.-С. 84.

120. Баранов С.М., Саррак В.И., Топаз Ж.Р., Филиппов Г.А. Внутренняя адсорбция примесей и склонность закаленной стали к задержанному разрушению // ФХММ. 1978. - № 6. - С. 59-63.

121. Филиппов Г.А., Марченко В.Н., Литвиненко Д.А., Саррак В.И., Чевская О.Н. Влияние примесей на интеркристаллитную хрупкость стали 18Х2Н4ВА после закалки и отпуска // Проблемы прочности. 1980. - № 2. -С. 114-119.

122. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Задержанное разрушение стали после закалки // ФХММ. 1976. - № 2. - С. 44-53.

123. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. Применение для испытаний материалов и изделий. М.: Стандарты, 1976. - С. 132-143.

124. Кикута Е. и др. Зарождение трещин в процессе замедленного разрушения высокопрочной стали // Тэ цу то хаганэ / пер.с яп. /. 1978. - Т. 64.-№4.-С. 288.

125. Сорокин В.Л., Змитрук В.Ф., Щербединский Г.В., Урусов B.C., Саррак В.И. Использование акустической эмиссии для определения скачков трещины в процессе испытаний образцов из стали марок 09Г2ФБ и 18ХНВА // Заводская лаборатория. 1982. - № 1. - С. 76-78.

126. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение / Пер. с англ. /. М.: Мир, 1984. - 624 с.

127. Leven M.M., Frocht M.M. Stress-Concentration Factors for Single Notch in Flat Bar in Pure and Central Bending // J. Appl. Mech, 1952. № 12. - P. 560561.

128. Саррак В.И., Мишин В.М., Суворова С.О., Артемова Е.Н. Локальное разрушение перед концентратором напряжений при замедленном разрушении метастабильной аустенитной стали // Физика разрушения: сб. науч. тр. / Киев. ИПМ. Киев, 1989. - С. 138-139.

129. Мишин В.М., Саррак В.И. Критическое локальное растягивающее напряжение как критерий задержанного хрупкого разрушения // Проблемы прочности. 1985. - № 3. - С. 43-46.

130. Саррак В.И., Мишин В.М., Береснев А.Г. Критерий замедленного хрупкого разрушения стали // Трещиностойкость материалов и конструкций : сб. науч. тр. в 3 т. Т. 1. / Киев. ИМП АН УССР. Киев, 1985. - С. 86-87.

131. Мишин В.М., Саррак В.И. О критерии зарождения трещины при замедленном хрупком разрушении // Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов : сб. науч. тр. / Ижевск. ФТИ. Ижевск, 1984. - С. 231-233.

132. Мишин В.М., Саррак В.И. Критерии механики микроразрушения при интеркристаллитном замедленном разрушении стали и их применение // Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов : сб. науч. тр. / Ижевск. ФТИ.-Ижевск, 1989.-С. 30.

133. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985.-С. 30.

134. Саррак В.И. Водородная хрупкость и структурное состояние стали // МиТОМ. 1982. - Т. 5. - С. 11-17.

135. Birnbaum Н.К. An overview of hydrogen failure mechanisms // Noval Research Review. 1977. -V. 30. - № 3. - P. 19-34.

136. Панасюк B.B., Андрейкив A.E., Харин B.C. Теоретический анализ роста трещин в металлах при воздействии водорода // ФХММ. -1981. Т.17. - № 4. -С. 76-81.

137. Фишгойт А.В., Колачев Б.А. Распространение трещины в наводороженном металле при плоской деформации // ФХММ. 1981. - Т. 17.-№4.-С. 76-81.

138. Gerberich W.W., Chen Y.T. Hydrogen-controlled cracking approach to threshold stress intensity // Met. Trans. - 1975. - V. 6a. - № 2. - P. 271-278.

139. Gerberich W.W., Chen Y.T., Johu C.S. A short-time diffusion correlation for hydrogen-induced crack growth kinetics // Met.Trans. 1975. - V. 6a. - P. 1485-1498.

140. Boyer R.R.,Spurr W.F. Characteristics of sustained load cracking and hydrogen effect in Ti-6, Al-4, V // Met. Trans. - 1978. - V. 9a. - № 1. - P. 23-29.

141. Jonson H.H., Morlet I.J., Troiano A.R. Hydrogen crack initiation and delayed failure in steel. Trans. Met. Soc. AIME. - 1958. - V. 212. - № 2. - P. 528-536.

142. Takao A., Masao K., Torn A. Macroscopic and microscopic processes in the delayed fracture crack growth of high strength steels // Trans. Nat. Res. Inst. Met. 1982. - V. 24.-№ l.-P. 1-9.

143. Cherepanov G.P. On the theory of crack growth due hydrogen embrittlement // Corrosion. 1973. - V. 29. - № 8. - P. 305-310.

144. Гельд П.В., Рябов P.A., Кодес E.C. Водород и несовершенства структуры металла. М.: Металлургия, 1979. - 220 с.

145. Саррак В.И., Филиппов Г.А., Куш Г.Г. Взаимодействие водорода с ловушками и его растворимость в мартенситностареющей стали // ФММ: -1983.-Т. 55.-№2.-С. 310-315.

146. Oriani R.A. The diffusion and trapping of hydrogen in steel // Acta. Met. -1970.-V. 18. №. l.-P. 147-157.

147. Саррак В.И. Замедленное разрушение, водород и примеси в стали // МиТОМ. 1977. - Т. 8. - С. 17-21.

148. Водород в металлах / Пер. с англ. / Под ред. Алефельда Г., Фелькля И. -М.: Мир, 1981.-Т. 2.-283 с.

149. Зикеев В.Н. Легирование и структура конструкционных сталей, стойких к водородному охрупчиванию // МиТОМ. 1982. - Т. 5. - С. 18-23.

150. Marichev V. A. Hydrogen embritlement of construction materials // Werkst und Korros. 1982. - V. 33. - № 1 - P. 1-14.

151. Movich R.C. Notced bar-bending test // Hydrogen embrittlement testing. ASTM STP 543. 1974. - P. 64-73.

152. Панасюк B.B., Ковчик C.E., Сморода Г.И. Методы оценки водородной хрупкости конструкционных материалов // ФХММ. 1979. - Т. 15. - №. 3. -С. 5-17.

153. Плавич Л.А., Жук Н.П., Бернштейн М.Л. Влияние метода упрочнения сталей на их склонность к водородному охрупчиванию // ФХММ. 1970. -Т. 16.-№3.-С. 30-34.

154. Кайбышев О.А., Валиев Р.З. Границы зерен и свойства металлов. М.: Металлургия, 1987. - 270 с.

155. Dantovich D.P., Floreen S. The stress intensities for slow crack growth in steels contaning hydrogen. Met. Trans., 1973. - V. 4. - № 11. - P. 2627-2630.

156. Мирочник В.Л., Окенко А.П., Саррак В.И. Зарождение трещины разрушения в ферритно-перлитных сталях в присутствии водорода // ФХММ. 1984. - № 3. - С. 14-20.

157. Саррак В.И., Филиппов Г.А., Мишин В.М. Структурные и химические неоднородности и склонность стали к интеркристаллитной хрупкости //

158. Структурная и химическая неоднородность в материалах : сб. науч. тр. / Киев, ИПМ. Киев, 1990.-С. 103-105.

159. Kalivoda N. Corrosion Handbook. // Hutnicki aktuality, 1982. № 23. - S. 1-53.

160. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1979. - 702 с.

161. Мишин В.М., Саррак В.И. Роль остаточных внутренних микронапряжений в термически активированном зарождении трещины при замедленном хрупком разрушении высокопрочных сталей // ФММ. 1990. -№ 1.-С. 195-198.

162. Мишин В.М., Саррак В.И. Влияние остаточных микронапряжений на кинетику зарождения трещины при замедленном хрупком разрушении стали // Физика разрушения : сб. науч. тр. / Киев, ИПМ. Киев, 1989. - С. 130-131.

163. Глазкова С.М., Кислюк И.В., Филиппов Г.А. Влияние примесей и микролегирования на сопротивление замедленному разрушению сталей // МиТОМ. 1987. - № 12. - С. 4-8.

164. Курдюмов Г.В., Утевский J1.M., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977.-237 с.

165. Утевский J1.M. Отпускная хрупкость стали. М.: Металлургия, 1961. -202 с.

166. Глейтер Г., Чалмерс Б. Большеугловые границы зерен / Пер.с англ. /. -М.: Мир, 1975.-206 с.

167. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Влияние примесей на хрупкость стали после закалки // ФХММ. -1981. 2. - С. 96-101.

168. Ritchie R.O., Knott J.F., Rice J.R. On the relationship between critical tesile stress and fracture toughness in mild steel // J.Mech. and Phys. Solids. 1973. -V.21.-N. 6.-P. 395-410.

169. Rice J.R., Johnson M.A. Inelastic behavior of solids. N. 4.: Mc Growhil, 1970.-218 p.

170. Береснев А.Г.,Саррак В.И. Влияние водорода на микромеханизм хрупкого разрушения высокопрочной стали // ФХММ. 1987. - Т. 5. - С. 116-118.

171. Романив О.Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей. М.: Металлургия, 1979. - 165 с.

172. Хеллан К. Введение в механику разрушения. М.: Мир, 1988. - 346 с.

173. Филиппов Г.А., Саррак В.И., Перкас М.Д. Явление замедленного разрушения в мартенситностареющей стали // ДАН СССР. 1976. - № 6. - С. 819-821.

174. Мишин В.М., Саррак В.И. Оценка влияния остаточных внутренних микронапряжений на напряжение разрушения стали 18Х2Н4ВА с помощью критерия растягивающих напряжений // Проблемы прочности. -1986. № 4. -С. 57-62.

175. Мороз JI.C., Чечулин Б.Б. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1962. - 246 с.

176. Саррак В.И., Филиппов Г.А. Релаксация остаточных микронапряжений при отдыхе и низкотемпературном отпуске мартенсита закаленной стали // ФММ. 1975. - Т. 40. - Вып. 4. - С. 806-811.

177. Саррак В.И., Суворова С.О., Филиппов Г.А. О внутренних микронапряжениях возникающих при мартенситном превращении в стали // Металлофизика. 1974. - В. 54. - С. 94-97.

178. Cottrell F.H. Symposium on the Relation Between the Structure and Mechanical Properties of Metals // National Physical Laboratory, HNSO, London. 1963.-P. 456.

179. Похмурский В.И., Швед M.M., Яремченко Н.Я. Влияние водорода на процессы деформирования и разрушения железа и стали. Киев: Наукова думка, 1977. - 60 с.

180. Котрелл А.Х. Теоретические аспекты процесса разрушения // Атомный механизм разрушения / Пер. с англ. /. М.: Металлургиздат, 1963. - С. 30-68.

181. Розенберг В.М. Ползучесть металлов. М.: Металлургия, 1967. -75 с.

182. Петч Н.Д. Переход железа из вязкого состояния в хрупкое // Атомный механизм разрушения / Пер. с англ. /. М.: Металлургиздат, 1963. - С. 69-68.

183. Stroh A.N. Brittle fracture and yielding // Phil.Mag. 1955. - V. 46. - № 380. - P. 968-972.

184. Petch N.J. The stress to move a free dislocation in alpha iron // Phil. mag. -1956.-V. 1 №9.-P. 866-873.

185. Cracknell A., Petch N.J. Frictoonal forces on dislocation arroys at the lower yield point in iron // Acta Met. 1955. - V. 3. - P. 186-189.

186. Cottrell A.H. Teory of brittle fracture in steel and similar metals // Transactions of AIME. 1958. - V. 212. - P. 192-203.

187. Honda R. Occurence of longitudinal in stretched silicon iron crystals // Acta Met. -1961. V. 9. - № 10. - P. 969-970.

188. Мак-Магон К., Брайнт К., Бенерджи С. Влияние водорода и примесей на хрупкое разрушение стали // Механика разрушения: Разрушение материалов / Пер. с англ. /. М.: Мир, 1979. - В. 17. - С. 109-133.

189. Nakamura М., Furubayashi Е. Effect on grain size on crak propagation of high-strength steel in gaseons hydrogen atmosphere // Mat. Sci. Techn. 1990. - V. 6.-P. 604-610.

190. Пумянская T.A., Буланов В.Я., Зырянов В.Г. Атлас структур порошковых материалов на основе железа. М.: Наука, 1986. - 262 с.

191. Влияние пористости на пластичность и механизм вязкого разрушения порошкового железа / С.А. Фирстов, Ю.Н.Подрезов, А.Г.Жердин и др. // Порошковая металлургия. 1987. - № 10. - С. 91-96.

192. Особенности вязко-хрупкого перехода порошковых материалов на основе железа / С.А.Фирстов, Ю.Н.Подрезов, А.Г.Жердин и др. // Порошковая металлургия. 1988. - № 1. - С. 69-73.

193. Slesar М., Miskovic V., Salak A.,Dubrova Е.: Int. Conf. on Powder Metallurgy CSSR, Hohe Tatra, 1974. P. 111.

194. Salac A., Miskovic V., Dubrova E. // Powder Metallurgy Int. 1974. -V. 6. - № 3. - S. 128.

195. Мишин В.М., Саррак В.И. Способ оценки склонности к замедленному разрушению стали // Методы оценки и пути повышения трещиностойкости и надежности труб, трубопроводов и сосудов давления : сб. научн. тр. / Челябинск. ЧПИ. Челябинск, 1985. - С. 59-60.

196. Мишин В.М., Саррак В.И. Оценка прочности и долговечности при замедленном хрупком разрушении высокопрочной стали // Трещиностойкость материалов и элементов конструкций. Т. 1. : сб. науч. тр. / Киев. ИПМ. -Киев, 1985. - С. 66-67.

197. Мишин В.М. Зарождение трещины при замедленном хрупком разрушении высокопрочной стали / Автореф. дисс. на соиск.уч. степ, к.ф.-м.н., М. ЦНИИчермет. - 1986. - 22 с.

198. Саррак В.И., Мишин В.М. Способ определения механических свойств образцов материалов // А.с. № 1337718 (СССР) опубл. 15.09.87, Бюл. № 34.-2 с.

199. Мишин В.М., Береснев А.Г., Саррак В.И. Способ определения склонности к замедленному разрушению стали при одновременном действии водорода и механических напряжений // Заводская лаборатория. -1986.-№8.-С. 69-71.

200. Мишин В.М., Саррак В.И. Оценка влияния остаточных внутренних микронапряжений на напряжение разрушения стали 18Х2Н4ВА с помощью критерия растягивающих напряжений // Проблемы прочности. 1986. - № 4. - С. 57-62.

201. Мишин В.М. Оценка склонности сталей к замедленному хрупкому разрушению // Металл и технический прогресс : сб. науч. тр. / М. Металлургия. -М., 1987. С. 241-242.

202. Мишин В.М. Влияние остаточных микронапряжений на прочность стали при низких температурах // Прочность материалов и конструкций при низких температурах : сб. науч. тр. / Киев. И11П. Киев, 1986. - С. 2122.

203. Мишин В.М.,Спектор А.Я.,Саррак В.И. Интеркристаллитное замедленное разрушение высокопрочной стали в водородсодержащей среде // Прочность материалов и конструкций при низких температурах : сб. науч. тр. / Киев. ИПП. Киев, 1986. - С. 76.

204. Саррак В.И., Мишин В.М., Кислюк И.В. Физические основы связи силового и температурного критериев локального разрушения // Прочность материалов и конструкций при низких температурах : сб. науч. тр. / Киев. ИПП.-Киев, 1986. С.138-139.

205. Артемова Е.Н., Саррак В.И., Суворова С.О., Мишин В.М. Силовой критерий замедленного разрушения метастабильной аустенитной стали // Проблемы прочности. 1989. - № 11. - С. 69-72.

206. Мишин В.М., Саррак В.И., Спектор А.Я. Структурно-чувствительные параметры локального разрушения и критерий вязкости разрушения // Структурная и химическая микронеоднородность в материалах : сб. науч. тр. / Киев. ИПМ. Киев, 1990. - С. 103-105.

207. Мишин В.М., Кислюк И.В., Саррак В.И. Структурно-механические аспекты повышения хладостойкости стали // Повышение механических и эксплуатационных свойств сталей массового производства : сб. науч. тр. / М. Черметинформация. М., 1990. - С. 40-41.

208. Саррак В.И., Чевакина М.И., Мишин В.М. Влияние углерода на параметры охрупчивания стали // Трещиностойкость материалов и конструкций : сб. науч. тр. / Киев. ИПП. Киев, 1990. - С. 75-76.

209. Мишин В.М., Кислюк И.В., Саррак В.И. Связь температуры хладноломкости со структурно-механическими характеристиками локального разрушения // Трещиностойкость материалов и конструкций : сб. науч. тр. / Киев. ИПП. Киев, 1990. - С. 84-85.

210. Саррак В.И., Мишин В.М., Спектор А.Я. Структурно-механическое моделирование замедленного разрушения сталей // Трещиностойкостьматериалов и конструкций : сб. науч. тр. / Киев. ИПП. Киев, 1990. - С. 9596.

211. Мишин В.М., Саррак В.И., Спектор А.Я. Связь трещиностойкости и характеристик локального разрушения при низких температурах // Стали и сплавы криогенной техники : сб. науч. тр. / М.: Черметинформация. -Батуми, 1990. С. 93.

212. Sarrak V.I., Mishin V.M., Spector A.Y. Delayed Fracture of High Strength Steels and its Criteria // Mat. Int. Conf. of Eng. Materials and Structures. -Singapore. 1991. - P. 844-849.

213. Саррак В.И., Спектор А.Я., Мишин В.М. Сопротивление высокопрочной стали замедленному разрушению // Заводская лаборатория. -1991.-№2.-С. 57-58.

214. Мишин В.М., Кислюк И.В., Саррак В.И. Анализ влияния легирования на порог хладноломкости железа в рамках схемы Иоффе-Орована // ФММ. -1991.-№7.-С. 188-192.

215. Спектор А.Я., Мишин В.М., Носова И.В. Явление замедленного разрушения в двухфазных аустенитно-мартенситных сталях // Известия высших учебных заведений (Черная металлургия). 1992. - № 3. - С. 89-90.

216. Сарак В.И., Суворова С.О., Головин И.С., Мишин В.М. Природа отпускной хрупкости высокохромистого феррита // Проблемы прочности. -1994. № 7. - С. 71-75.

217. Мишин В.М. Критерии замедленного разрушения высокопрочных сталей и их применение // Межвузовский сборник науч. тр. / Ростовский гос. ун-т. путей сообщ. Ростов, 2000. - Вып. 2. - С. 30-35.

218. Мишин В.М. Критерий вязко-хрупкого температурного перехода стальных деталей, основанный на критерии локального разрушения // Сб. науч. тр. Ростовского гос. ун-та путей сообщ. / Ростовский гос. ун-т. путей сообщ. Ростов, 2001. - Вып. 5. - С. 89-95.

219. Мишин В.М. Замедленное разрушение спеченной порошковой стали // Межвузовский сборник науч. тр. / Ростовский гос. ун-т. путей сообщ. -Ростов, 1999.-С. 25-29.

220. Мишин В.М. Фундаментальные основы методов диагностики замедленного разрушения высокопрочных сталей // Научн. труды V Межд. науч.-практ. конф. «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения». Приборостроение. / М. МГАПИ. М., 2002. - С. 133-135.

221. Мишин В.М. Критическая температура хрупкости стальных деталей // Сб.тр. проф.-препод. состава СевКавГТУ. / Ставрополь. СевКавГТУ. -Ставрополь, 2003. С. 28-29.

222. Мишин В.М. Критерий охрупчивания стальных деталей при понижении температуры испытаний. // Сб. науч. тр. регион, н/конф. / Ставрополь. СевКавГТУ. Ставрополь, 2004. - С. 32-36.

223. Мишин В.М., Филиппов Г.А. Физико-механическая характеристика сопротивления стали замедленному разрушению // Сб. науч. тр. III Евразийской науч.-практ. конф. "Прочность неоднородных структур. ПРОСТ-2006" /М. МИСиС. М., 2006. - С. 188-189.

224. Мишин В.М., Филиппов Г.А. Прогнозирование работоспособности стальных образцов и деталей при замедленном разрушении. // Тр. XVI Межд. науч. конф. «Физика прочности и пластичности материалов» / Самара, СГТУ, 2006. С. 56-58.

225. Мишин В.М., Глухов И.В. Кинетика локального разрушения закаленной стали. Мат. X per. н/т конф. «Вузовская наука СевероКавказскому региону» / Т.1, Технические и прикладные науки / Ставрополь, ГОУ ВПО СевКавГТУ. - Ставрополь, 2006. - С. 11-13.

226. Мишин В.М., Филиппов Г.А. Физико-механический критерий хладноломкости, учитывающий тип концентратора напряжений и скорость деформации. // Сталь. 2006. - № 8. - С. 73-76.

227. Мишин В.М. Структурно-механические основы локального разрушения конструкционных сталей. Монография. Пятигорск: Спецпечать, 2006. - 226 с.

228. Мишин В.М., Филиппов Г.А. Критерий и физико-механическая характеристика сопротивления стали замедленному разрушению. Деформация и разрушение материалов. 2007. - № 3. - С. 37-42.

229. Мишин В.М., Филиппов Г.А., Глухов И.В. Кинетика замедленного разрушения закаленной стали. // XVII Петербургские чтения по проблемам прочности, Санкт Петербург: сб. мат.Ч. 1., ФТИ РАН. - СПб, 2007. - С. 143- 145.

230. Мишин В.М., Филиппов Г.А. Разделение влияния прочностных и деформационных факторов на критическую температуру хрупкости стали. // Деформация и разрушение материалов. 2007. - № 6. - С. 21- 26.

231. Гладковский С.В., Калетина Ю.В., Филиппов A.M., Калетин А.Ю., Счастливцев В.М., Ишина Е.А., Веселов И.Н. Метастабильный аустенит как фактор повышения конструктивной прочности мартенситностареющих сталей // ФММ. 1999. - т. 87. - № 3. - С. 86-96.