Совершенствование технологии производства конструкционной легированной стали для крупных поковок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат технических наук Фоминых, Евгений Александрович

• Фоминых, Евгений Александрович
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Фоминых, Евгений Александрович

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1. Водород в жидком и твердом железе.

1.2. Диффузия водорода в железе и его сплавах.

1.2.1. Теоретические основы диффузии водорода в металлах.

1.2.2. Диффузия водорода в сплавах на основе железа.

1.3. Влияние легирующих элементов на коэффициент диффузии водорода.

1.4. Флокены и механизм их образования.

1.4.1. Температура образования флокенов.

1.4.2. Влияние термической обработки на содержание и перераспределение водорода в изделиях больших сечений.

1.5. Методы уменьшения содержания водорода в стали.

1.5.1. Предотвращение попадания водорода в металл. 1.5.2. Удаление водорода из жидкого и твердого металла.

1.5.2.1. Продувка инертным газом.

1.5.2.2. Вакуумирование стали.

1.5.2.2.1. Термодинамика дегазации стали.

1.5.2.2.2. Кинетика вакуумирования жидкого металла.

1.5.2.2.3. Способы вакуумирования.

1.5.2.2.4. Вакуумирование в струе.

1.5.2.2.5. Порционное вакуумирование.

1.5.2.2.6. Циркуляционное вакуумирование.

1.5.2.3. Изолирование струи металла при разливке.

1.5.2.4. Использование гидридообразующих элементов.

1.5.2.5. Термическая противофлокенная обработка.

1.6. Задачи исследования.

2. Исследование морфологии сульфидов и строения флокенов в поковках конструкционной стали.

2.1. Структура, ударная вязкость и растворимость сульфидов в стали 40ХГМ при противофлокенной обработке.

2.2. Исследование морфологии сульфидов в поковках стали 40ХГМ.

2.3. Исследование строения флокенов в поковках конструкционной стали.

2.4. Выводы по 2 главе.

3. Исследование динамики выделения водорода из стали 40ХГМ.

3.1. Оценка влияния легирующих элементов на коэффициент диффузии водорода.

3.2. Влияние серы на кинетику выделения водорода из стали 40ХГМ.

3.3. Исследование динамики выделения водорода из образцов поковок стали 40ХГМ при комнатной температуре.

3.4. Выводы по 3 главе.

4. Совершенствование технологических режимов производства конструкционной стали и термической противофлокенной обработки крупных поковок.

4.1. Исследование поведения водорода при выплавке легированных сталей.

4.2. Вакуумная обработка нераскисленного металла.

4.3. Совершенствование режимов термической противофлокенной обработки крупных поковок на базе информации о содержании водорода в жидкой стали.

4.4. Выводы по 4 главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии производства конструкционной легированной стали для крупных поковок»

Современное машиностроение все шире использует крупногабаритные кованые заготовки из конструкционных легированных сталей для изготовления изделий ответственного назначения.

Одним из определяющих качественные характеристики крупных поковок дефектов, являются флокены - особые нарушения сплошности в стальных изделиях, имеющие вид серебристых пятен на поверхности излома или вид тонких волосных трещин на шлифованном протравленном темплете. Однако механизм их образования в настоящее время остается до конца не выясненным.

Технология производства конструкционной легированной стали, которая сегодня применяется на ОАО «ЧМК», далеко не совершенна. При выплавке стали в электросталеплавильном цехе № 2 комбината после вакуумирования часто содержание водорода в ковшевой пробе перед разливкой составляет более 2,0-10~4%, что не является гарантией отсутствия флокенов в готовых изделиях. Это требует исследования источников поступления водорода в металл.

Другим важным обстоятельством в технологическом цикле производства крупных поковок является термическая противофлокенная обработка. Однако она не дифференцирована в зависимости от содержания водорода в жидкой стали. Решению всех этих вопросов и посвящена настоящая работа.

Выполненные исследования использованы для совершенствования технологии выплавки, внепечной обработки и, на этой базе, термической противо-флокенной обработки изделий. Выполненные разработки внедрены в производство со значительным экономическим эффектом.

Автор считает своим приятным долгом выразить искреннюю благодарность коллективу исследовательско-технологического центра ОАО «Челябинский металлургический комбинат», оказавшему помощь при проведении экспериментальной части работы, а также научному руководителю профессору Токовому O.K. и профессору Мирзаеву Д.А. за помощь и поддержку при выполнении работы.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Фоминых, Евгений Александрович

5. Общие выводы

1. Изучены сульфидные включения в поковках стали 40ХГМ, содержащей 0,005.0,023% серы. Установлено, что тип сульфидных включений зависит от концентрации серы в металле. Глобулярные сульфиды существуют во всем изученном интервале концентраций серы в металле. Они расположены совместно с частицами оксидов алюминия, магния, кремния, либо нитридов и карбонитридов титана, которые выполняют роль подложек при кристаллизации сульфидов. При низкой концентрации серы в поковках образуются сульфиды марганца неправильной формы не связанные с оксидами или нитридами. Сульфиды глобулярной и неправильной формы равномерно распределены внутри зерна. В интервале концентрации серы до 0,013.0,023% сульфиды имеют преимущественно вытянутую форму и располагаются вблизи или на границах первичных зерен.

2. Методом растровой электронной микроскопии изучено строение поверхности флокенов в поковках из легированной среднеуглеродистой стали 40ХГМ. Выявлены различные варианты зарождения флокенов (на границе неметаллических включений, по границам зерна). Установлено, что решающая роль в зарождении флокенов принадлежит неметаллической фазе, чаще всего сульфидам марганца. Показано, что неметаллические включения стимулируют зарождение флокенов по границам зерна и механизм этого явления можно отнести к смешанному типу.

3. Используя экспоненциальную зависимость коэффициента диффузии от обратной температуры и после разложения ее в ряд Тейлора получили уравнение для оценки влияния легирующих элементов на коэффициент диффузии водорода в а-фазе легированных сталей. Полученное уравнение позволяет рассчитать коэффициент диффузии водорода в стальных изделиях, содержащих кремний, марганец, хром, никель, молибден и ванадий. Используя полученное выражение, выполнили расчеты коэффициента диффузии водорода в поковках из стали 40ХГМ. Расхождение в определении коэффициента диффузии водорода экспериментальным и расчетным методом не превышает 9%.

4. Методом десорбции газа из металлического образца стали 40ХГМ при постоянной температуре определены коэффициенты диффузии водорода при температуре 30 °С и в интервале температур 400.680 °С. Установлено, что в изученном интервале концентрации (0,005.0,023%) и температур сера уменьшает десорбцию водорода из металла и рассчитанный по этим данным коэффициент диффузии водорода. С использованием метода планирования эксперимента получено уравнение для расчета коэффициента диффузии водорода в зависимости от температуры и содержания серы в металле. Установлена зависимость коэффициента диффузии водорода при комнатной температуре от метода деформации и неоднородности структуры образца. Среднее значение этой величины в кованой

5 5 2 и катаной заготовке составляет, соответственно, 5,87-10" и 3,02-10" см /с.

5. Используя элементы теории подобия, на модели поковки определили характер и время выделения водорода с поверхности образца. Рассчитанный по этим данным инкубационный период образования флокенов в поковках диаметром 500.600 мм составляет от 11 до 22 суток.

6. Изучено изменение содержания водорода в глубоко раскисленной жидкой стали с использованием экспресс-анализатора «Гидрис» в процессе внепечной обработки металла для крупных поковок. Установлены основные источники поступления водорода в процессе внепечной обработки металла и реализованы меры их устранения. Разработана технология вакуумной обработки недораскисленной легированной стали, предназначенной для производства крупных поковок. Технология обеспечивает большую стабильность результатов вакуумной обработки легированной стали при среднем содержании водорода в ковшевой пробе не более 0,0002%.

7. Используя решение дифференциального уравнения теплопроводности в цилиндрических координатах, получили уравнения, позволяющие рассчитать длительность противофлокенной термической обработки крупных поковок. На основе этих расчетов разработана и внедрена в производство информационная система дифференцированного противофлокенного отжига крупных поковок в зависимости от содержания водорода в исходном металле.

8. Длительный отжиг, используемый для удаления водорода, оказывает существенное влияние на структуру, характер излома и ударную вязкость стали. Он стимулирует дробление цементитных пластин перлита с последующей сфероиди-зацией частиц и вызывает полигонизацию феррита. Благодаря структурным изменениям ударная вязкость образцов после отжига повышается при содержании серы 0,005% в два раза, а при содержании 0,023% - в десять раз. Полученные данные дают основание предполагать, что длительный диффузионный отжиг помимо удаления водорода усиливает механическое сопротивление росту флокена.

9. Промежуточный отжиг при температурах ниже 1000 °С сопровождается выделением сульфидов преимущественно по границам зерна. Ударная вязкость после окончательной обработки практически не зависит от температуры отжига, но она существенно ниже, чем после подстуживания а аустенитной области при 1050 °С. Для этой области температур отжига ударная вязкость оказывается тем большей, чем ниже содержание серы в стали.

10. С использованием дилатометрического метода построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита. Установлено, что распад аустенита в стали 40ХГМ происходит на первой ступени с образованием феррито-перлитной структуры.

11. Разработаны режимы противофлокенной обработки крупных поковок из углеродистых, средне- и высоколегированных сталей. По разработанным режимам обработаны поковки от 144 плавок. Все поковки прошли ультразвуковой и металлографический контроль. Флокенов в металле не обнаружено.

12. Разработанный режим термической обработки поковок из средне- и высоколегированных сталей позволил сократить продолжительность обработки на 25.33% и высвободить 6075 часов печного времени для термической обработки другого металла. Способ термической обработки крупных поковок защищен патентом Российской Федерации № 2252268 и внедрен в производство с общим экономическим эффектом 108,2 млн. руб. в год. Доля данной разработки составляет 10,8 млн. руб. в год.

В заключение необходимо заметить следующее. Для сплавов Fe-Cr П.В. Гельд и Р.А. Рябов в нескольких работах отметили сильное тормозящее воздействие добавок хрома на диффузию водорода. Причем введение 2% хрома оказывало наиболее сильный эффект, тогда как большие добавки слабо понижали коэффициент диффузии. Более определенные выводы сделаны в [116], где была установлена тормозящая роль оксидных пленок, в частности Сг20з. Однако эксперименты Р.А. Рябова [114], с 2,5% Сг, показали, что коэффициент диффузии фактически оказался почти таким же, как у железа.

В статье [117] водородопроницаемость стали 20ХЗМВФ была измерена при высоких давлениях водорода, исключающих окисление при 300, 400, 500 °С и оказалась практически такой же, как у Ст. 20. Обработка экспериментальных данных этих работ привела к выражению для влияния хрома, представленному в табл. 3.1.

Экспериментальных данных, отражающих влияние добавок марганца, молибдена и ванадия на коэффициент диффузии водорода в литературе не обнаружено. Р.А. Рябов [118] исследовал влияние небольших добавок марганца на водородопроницаемость сплавов с железом и сталей. Добавление в сталь 1% Мп, как будто, увеличило энергию активации проницаемости водорода, но одновременно произошел рост предэкспоненциального множителя, так что эффект оказался несущественным. Поэтому оценки действия Мп сделаны по данным [114], но с учетом работы [120] для жидких сплавов. Аналогичные оценки получены для молибдена и ванадия. В отношении этих элементов Р.А. Рябов отметил, что их воздействие на коэффициент диффузии твердых сплавов незначительно, что согласуется с данными табл. 3.1.

3.2. Влияние серы на кинетику выделения водорода из стали 40ХГМ

Коэффициент диффузии водорода в образцах стали 40ХГМ с различным содержанием серы изучали методом определения десорбции газа из металлического образца при постоянной температуре [121]. Образцы металла вырезали из крупных поковок массой 13 т, диаметром до 600 мм и длиной до 6 м производства ОАО «Челябинский металлургический комбинат». Схема вырезки проб из поковки в месте, соответствующем верхней части слитка, показана на рис. 3.1.

Решение уравнения Фика

5с дт D удг2 г дг dz2 j

3.12) для диффузионного выделения водорода из цилиндрического образца длиной / и радиусом г, может быть представлено в виде бесконечного ряда функций, зависящих от переменных г их [122,123]. После интегрирования по г при вычислении средней по объему концентрации водорода зависимость от г исчезает, но сохраняется ряд по функциям времени типа Ап • ехр

- ( 2 2 \

7U

Г']

Dx где [i„ корни функции Бесселя нулевого порядка: J0 (ц„) = 0 (п = 1, 2, 3,.). Если Ц1 = 2,405, то второй и третий корни = 5,520; ц3 = 8,654, поэтому через относительно небольшой промежуток времени все члены ряда, кроме первого, становятся пренебрежимо малыми, а решение приобретает вид [122,123]:

С0 с (С0 С,)

1 32 1——ехр к ц,

2 2 Л 7U Ц, V

2 п2

Dx о У

3.13) где С0 - исходное содержание газа в металле;

С - средняя по объему концентрация газа в металле к моменту т; С, - равновесная с газовой фазой концентрация водорода в образце; D - коэффициент диффузии водорода; х - время выдержки образца.

Схема вырезки проб из поковок

120 Верхняя часть поковки /

1 1 п А J

По А I

1 1 [ 1 1 -■ + ■i i

300 \ 1

100 50 50 100

Рис. 3. 1

Разность (С0 - С) пропорциональна Q - объему газа, выделившемуся из образца за время т, а (С0- С,) пропорциональна Qo - начальному объему газа в образце, так как при вакуумировании С, —* 0.

После дифференцирования выражения (3.13) по времени dQn 32 г 2 2 ат ти ц, 2 г\

IL+h. /2 Г2 \1 о у

D-exp

2 2 7U Щ

2 г2 V " 'о у 2 т

3.14) и логарифмирования, получим линейное соотношение между логарифмом скорости выделения водорода и временем

In rdQ Kd\ j А-Вт

3.15) где B = г г\ /2 г2 V1 'о

D представляет тангенс угла наклона прямой (3.15) в коордиdQ натах In—р- и т, что позволяет измерить коэффициент диффузии на основе данах ных. о выделении водорода при Т= const.

3.2.1. Описание установки

Экспериментальную часть работы [121] проводили на двух установках, первая из которых позволяла производить насыщение образца водородом (рис. 2.25), а вторая - последующую его дегазацию при фиксированной температуре.

Установка для изучения кинетики выделения водорода из образца металла (рис. 3.2) представляла собой модернизированный эксхалограф фирмы Бальцерс ЕА-1. Разряжение в системе прибора создается с помощью форвакуумного (15) и диффузионного (11) насосов и измеряется вакуумметром (3). Выделяющийся из образца газ накапливается в измерительной ячейке (13). Измерительная ячейка состоит из U - образного манометра, измеряющегося давление выделившегося газа в калиброванном объеме (12), и из анализатора. При нагреве в вакууме выделившийся из пробы газ (водород) транспортируется в измерительную систему, где по результатам измерения общего давления и теплопроводности

Схема установки для изучения кинетики выделения водорода из образца стали

Рис. 3.2 самописец; 2 — электромагнитный вентиль; 3 — вакуумметр; 4 — реакционная трубка; 5 — трубчатая печь; 6 — образец, положение 2 7 — термопара; 8 - потенциометр; 9 - соединительный узел; 10 - образец, положение 1; 11 — диффузионный паромасляный насос; 12 — калиброванный объем; 13 — измерительная ячейка; 14 - собирающий насос; 15 — форвакуумный насос газовой смеси определяется содержание вышедшего из образца водорода с записью на ленте самописца (1). Нагрев образца, помещенного в Г-образную реакционную трубку (4), производится в трубчатой печи (5). Температура в печи контролируется термопарой (7) и фиксируется потенциометром КСП -4 (8). Реакционная трубка (4) соединена с аналитической частью установки, соединительным узлом (9) с электромагнитным клапаном (на рис. 3.2 не показан).

3.2.2. Методика эксперимента

Образцы стали 40ХГМ цилиндрической формы длиной 10 мм, диаметром 6 мм и массой 2,2 г помещали в реакционную трубку 10 (рис. 2.24) трубчатой печи и выдерживали в течение 1 часа при температуре 1000 °С в атмосфере водорода (см. Приложение 1). Обычно одновременно насыщали водородом два образца, один из которых использовали для определения содержания водорода в металле на установке «Леко», а второй помещали в жидкий азот и передавали на вторую установку для изучения кинетики выделения водорода из металла.

В этих опытах предварительно наводороженные образцы помещали в холодную часть изогнутой Г-образной трубки (рис. 3.2, п. 10), а после создания необходимого разряжения магнитом перемещали в изотермическую зону печи 5 (рис. 3.2, п. 6) нагретую до заданной температуры. Предварительными опытами с помощью второй термопары, спай которой помещали внутрь образца, было установлено время прогрева такого образца до температуры 400 и 680 °С, которое составило 4 и 2 мин., соответственно. Поэтому при обработке опытных данных учитывали результаты, полученные после 2.4 мин эксперимента. Кинетику выделения водорода из металла записывали на диаграммную ленту самописца. Обработка этих данных при известной скорости протяжки диаграммной ленты позволила их использовать для расчета коэффициента диффузии водорода в стали 40ХГМ.

На рис. 3.3 для примера представлена запись некоторых кривых в координатах объем водорода (0 - время (т).

В связи с тем, что прогрев образца до температуры 400. .680 °С происходит в течение 2.4 мин, то в расчете учитывались данные, полученные после 4 и 2 мин. опыта, соответственно. Следует отметить, что за время нагрева печи и прогрева образца из него выделялась некоторая часть водорода. Выделение при постоянной температуре оставшегося количества водорода использовали для определения его коэффициента диффузии. На рис. 3.4 для примера показана прямая, полученная при выделении водорода из образца стали 40ХГМ нагретого до 400 °С, и содержащего 0,023% серы.

Обработка этих данных методом наименьших квадратов позволила получить следующее уравнение прямой (г = 0,96)

In -0,511-т + 1,190. dx

Отсюда коэффициент диффузии водорода

Dh = / в,5П \ = = 6,892• 10"3 см2/мин = 1,15-10-4 см2/с.

ZL+M

I2 г2 V го ;

74,136

Среднее содержание водорода в исходном металле составляло 1,9 104%, а в наводороженных образцах - З^-Ю^/о. Таким образом, из металла за время опыта удалялось в среднем 1,8-10*4 водорода, из которых приблизительно половина выделялась при определении коэффициента диффузии водорода в металле.

Исследовали образцы из стали 40ХГМ, имеющие приблизительно одинаковый химический состав (0,38.0,41% С; 0,89. 1,05% Сг; 0,83.0,87% Мп; 0,15.0,18% Мо; 0,25.0,32% Si) и отличающиеся содержанием серы (0,005 и 0,023%). Для сокращения числа опытов был использован метод планирования эксперимента [124,125]. В основу планирования был положен полный факторный эксперимент для двух параметров - содержания серы в металле Х\ = [S] и обратной температуры^ = 1 IT. Необходимое число опытов составило 2 =4.

В табл. 3.2 приведены обозначения параметров полного факторного эксперимента и пределы их изменения. Матрица полного факторного эксперимента построена по методу чередования знаков.

Кинетика выделения водорода из образцов стали 40ХГМ

90 х н о

70

Т 1

А 2

3 о 4

• 5

1 - 400 °С, [S] = 0,013 %; 2 - 400 °С, [S] = 0,023 %; 3 - 650 °С, [S] = 0,023 %; 4 - 680 °С, [S] = 0,005 %; 5 - 680 °С, [S] - 0,023 %

К расчету коэффициента диффузии водорода

0 г а тэ

-1

-2

-3

6 7

Время, мин Рис. 3.4 ю и

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Фоминых, Евгений Александрович, 2007 год

1. Ефимов В.А. Стальной слиток. М.: Металлургиздат, 1961. 356 с.

2. Явойский В.И., Близнюков С.А., Вишкарев А.Ф. и др. Включения и газы в сталях. М.: Металлургия, 1979.-272 с.

3. Шаповалов В. И., Трофименко В. В. Флокены и контроль водорода в стали. М.: Металлургия, 1987. 160 с.

4. Гельд П.В., Рябов Р.А. Водород в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1974.-272 с.

5. Вороненко Б.И. Водород и флокены в стали // МиТОМ, 1997. № 11. - С. 12-18.

6. Морозов А.Н. Водород и азот в стали. М.: Металлургия, 1968. 283 с.

7. Водород в металлах. Т.1. / Под ред. Г. Алефельда и И. Фёлькля.: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.-477 с.

8. Водород в металлах. Т.2. / Под ред. Г. Алефельда и И. Фёлькля.: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.-430 с.

9. Лузгин В.П., Явойский В.И. Газы в стали и качество металла. М.: Металлургия, 1983.-232 с.

10. Дефекты стали. / Под ред. Новокщеновой С.М., Виноград М.И. М.: Металлургия, 1984.- 199 с.

11. Колачев Б.А. Водород в металлах и сплавах // МиТОМ, 1999. № 3. - С. 3-11.

12. Склюев П.В. Термическая обработка крупных поковок. М.: Машиностроение, 1976.-48 с.

13. Дубовой В.Я. Флокены в стали. М.: Металлургиздат, 1950. 327 с.

14. Арчаков Ю.И. Водородная коррозия стали. М.: Металлургия, 1985. 192 с.

15. Касаткин Г.Н. Водород в конструкционных сталях. М.: Интермет Инжиниринг, 2003.-336 с.

16. Шаповалов В. И. Влияние водорода на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1982. 232 с.

17. Агеев В.Н., Бекман И.Н., Бурмистрова О.П. и др. Взаимодействие водородас металлами. М.: Наука, 1987. 296 с.

18. Поволоцкий Д.Я., Морозов А.Н. Водород и флокены в стали. М.: Металлургия, 1959.- 182 с.

19. Явойский В.И. Газы и включения в стальном слитке. М.: Металлургиздат, 1955.-245 с.

20. Галактионова Н.А. Водород в металлах. М.: Металлургия, 1967. 304 с.

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

22. Циммерман Р., Гюнтер К. Металлургия и материаловедение: Справочник. М.: Металлургия, 1982. 480 с.

23. Крылов В.П., Воробьева Н.И. Водородное охрупчивание стали с неметаллическими включениями // МиТОМ, 1973 № 5. - С. 40-42.

24. Клячко Ю.А., Старчак В.Г., Барг Л.Г. и др. К вопросу о механизме влияния неметаллических включений на окклюзию водорода сталью // Журнал Всес. хим. об-ваим. Менделеева, 1970-т. 15. -№ 3. С. 357-358.

25. Чучмарев С.К., Старчак В.Г., Барг Л.Г. и др. Влияние неметаллических включений на окклюзию водорода сталью в напряженном состоянии // Известия АН СССР. Металлы, 1972. № 1. - С. 42-44.

26. Гликман Е.Э., Миндукшев Е.В., Морозов В.П. Зарождение микротрещин при насыщении водородом a-Fe с примесями фосфора, серы и углерода//ФММ, 1985.-т. 59.-вып. 5.-С. 1018-1025.

27. Волков А.К., Рябов Р.А. Влияние термической обработки на водородопро-ницаемость стали 40Х // МиТОМ, 1997. № 1. - С. 31-33.

28. Борисов И.А. Свойства и дефекты крупных поковок // МиТОМ, 1998. -. №8.-С. 12-15.

29. Исаков М.Г., Изотов В.И., Филиппов Г.А. Особенности охрупчивания малоуглеродистой низколегированной ферритной стали при растяжении в условиях наводороживания // ФММ, 2000. т. 90. - № 4. - С. 105-111.

30. Ткаченко И.Ф. О влиянии водорода на механические и эксплуатационныесвойства сталей // Металлы, 1997. № 6. - С. 117-119.

31. Геллер В., Вебер Л., Хаммершмид П., Швайтцер Р. Влияние водорода на рельсовую сталь // Черные металлы, 1972. № 19. - С. 17-24.

32. Морозов В.П., Павловский Б.Р., Красов А.А., Рябцев О.В. Особенности образования микропор при вязком разрушении. Влияние водорода // Известия вузов. Черная металлургия, 1996. № 6. - С. 49-55.

33. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985. -216 с.

34. Максимчук В.П. К вопросу о механизме водородного растрескивания сталей //ФХММ, 1976.-т. 12. -№ 5. С. 16-20.

35. Сарак В.И. Водородная хрупкость и структурное состояние стали // МиТОМ, 1982.-№5.-С. 11-17.

36. Грибанова Л.И., Саррак В.И., Филиппов Г.А. Процесс зарождения трещины при замедленном разрушении стали в условиях насыщения водородом // ФММ, 1985.-т. 59. вып. 5. - С. 996-1004.

37. Глазкова С.М., Саррак В.И., Филиппов Г.А. Влияние водорода на склонность мартенситостареющей стали Н18К9М5Т к замедленному разрушению при понижении температуры // Проблемы прочности, 1989. № 1. - С. 115-117.

38. Астафьев А.А. Растворимость и перераспределение водорода в стали // МиТОМ, 1995.-№5.-С. 17-20.

39. Клячко Ю.А., Атласов А.Г., Шапиро М.М. Анализ газов, неметаллических включений и карбидов в стали. М.: Металлургиздат, 1953. 595 с.

40. Миндюк А.К. Свист Е.И. О диффузионной подвижности водорода в железе и стали с учетом фазовых превращений // ФХММ, 1973. № 1. - С. 36-40.

41. Карпенко Г.В., Крипякевич Р.И. Влияние водорода на свойства стали. М.: Металлургиздат, 1962. 197 с.

42. Гельд П.В., Рябов Р.А., Кодес Е.С. Водород и несовершенства структуры металла. М.: Металлургия, 1979. 219 с.

43. Борисова Н.С., Аммосова Л.М. К вопросу об аномальном поведении водорода в сталях при низких температурах // ФХММ, 1976. № 5. - С. 10-14.

44. Смителлс К. Газы и металлы. М. JI.: Металлургиздат, 1940. - 228 с.

45. Бэррер Р. Диффузия в твердом теле. М.: ИЛ, 1948. 504 с.

46. Арчаков Ю.И., Федоров B.C., Светлякова Т.Н. К вопросу об оценке электронной составляющей энергии активации диффузии водорода в сплавах железо-хром//ЖПХ, 1974.-т.XVII.-№ 11.-С. 2563-2565.

47. Арчаков Ю.И., Ванина Т.Н. Влияние хрома на растворимость водорода в железе при высоких температурах и давлениях // ЖПХ, 1977. № 6. - С. 1209-1211.

48. Гудремон Э. Специальные стали, т.2. М.: Металлургия, 1966. 1274 с.

49. Воробьев Н.И., Токовой O.K., Мокринский А.В. и др. Влияние содержания серы и неметаллических включений в стали на флокенообразование в крупных поковках // Известия вузов. Черная металлургия, 2003. № 2. - С. 18-20.

50. Воробьев Н.И., Токовой O.K., Мокринский А.В. и др. Влияние содержания водорода в металле на качество крупных поковок // Известия вузов. Черная металлургия, 2003. -№ 3. С. 17-19.

51. Дерябин А.А., Горшенин И.Г., Матвеев В. В. и др. Влияние элементного состава стали на флокеночувствительность рельсов в условиях производства НТМК. Труды седьмого конгресса сталеплавильщиков. М.: Изд. Черметинфор-мация, 2003. С. 172-176.

52. Дерябин А.А., Горшенин И.Г., Матвеев В.В. и др. Флокеночувствительность железнодорожных рельсов производства НТМК // Сталь, 2003. № 11. - С. 88-91.

53. Штремель М.А., Князев А.А., Либенсон А.Г. Кинетика роста флокенов // ФММ, 1982. т. 54. - № 4. - С. 804-805.

54. Штремель М.А., Князев А.А. Кинетика раскрытия внутренней зерногранич-ной трещины водородом // ФММ, 1986. т. 62. - вып. 4. - С. 645-651.

55. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов, ч. II. Металлургиздат. 1962, 1488 с.

56. Turkdogan Е.Т., Ignatowicz S., Pearson J. The solubility of sulphur in iron and iron-manganese alloys // J. Iron and Steel Inst., 1955. P. 349-354.

57. St. Pierre С. R. and Protasico S. Influence of the contents of sulfur and morphology of inclusions on hydrogen flakes and the cracks induced by hydrogen // Int. Met. Rev, 1976. Vol. 21. - P. 269-279.

58. Волков A.E, Петровский B.A, Борисов B.T. О предельных концентрациях примесей, исключающих образование сульфидов при кристаллизации стали. Неметаллические включения в сталях. Тематический отраслевой сборник. М.: Металлургия, 1983.-С. 11-16.

59. Волков С.Е, Волков А.Е., Забалуев Ю.И. и др. Неметаллические включения и дефекты в электрошлаковом слитке. М.: Металлургия, 1979. 135 с.

60. Колпишон Э.Ю, Постнов JI.M, Сочивко А.Б. и др. Фрактографическое исследование и механизм образования флокенов // МиТОМ, 1987. -№ 1. С. 5-7.

61. Мочалин Н.К., Кузнецов А.С, Штремель М.А. и др. Строение флокенов в стали 35ХНЗМФА // Известия вузов. Черная металлургия, 1977. № 9. - С. 127-131.

62. Труды Всесоюзного совещания по борьбе с флокенами в стали. М. Свердловск, Металлургиздат. 1941, 298 с.

63. И.Д. Пичахчи. Условия возникновения флокенов в поковках из хромоникельмо-либденовой стали и способ их устранения // Металлург, 1939. № 9. - С. 45 - 54.

64. Башнин Ю.А, Цурков В.Н., Коровина В.М. Термическая обработка крупногабаритных изделий и полуфабрикатов на металлургических заводах. М.: Металлургия, 1985. 176 с.

65. Брайнин И.Е. О флокенообразовании и влиянии режима обработки на удаление водорода из стали // МиТОМ, 1971. № 1. - С. 44-47.

66. Штремель М.А, Волков В.А, Мочалин Н.К. и др. Температура образования и кинетика роста флокенов в стали 35ХНЗМФА // Известия вузов. Черная металлургия, 1977. -№ 2. С. 114-119.

67. Астафьев А.А. Рациональные режимы отжига крупных поковок после ковки //МиТОМ, 1962.-№ 5.-С. 2-5.

68. Астафьев А.А. Предварительная термическая обработка поковок // МиТОМ, 1978.-№9.-С. 2-6.

69. Лебедев В.Н., Коровин В.М., Варакин П.И. Крупные поковки для валов турбогенераторов. М.: Машиностроение, 1968. 120 с.

70. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.: Металлургия, 1995. 592 с.

71. Поволоцкий Д.Я., Кудрин В.А., Вишкарев А.Ф. Внепечная обработка стали. М.: МИСИС, 1995.-256 с.

72. Поволоцкий Д.Я., Токовой O.K., Максутов Р.Ф. и др. Производство особо-низкоуглеродистой стали путем продувки аргоном при обработке в порционном вакууматоре // Сталь, 1988. №7. - С. 34-36.

73. Кряковский Ю.В., Лебедев В.Н. Пути улучшения качества крупных слитков // Сталь, 1979. № 11. - С. 832-834.

74. Левченко В.П., В.В. Кубачек, Гольцов В.А., Склюев П.В. Влияние микролегирования гидридообразующими элементами на флокеночувствительность стали 34XH3M // Известия вузов. Черная металлургия, 1975. № 10. - С. 116-119.

75. Архаров В.И., Мороз Т.Т., Новохатский И.А. О влиянии палладия на флокеночувствительность конструкционной стали // ФХММ, 1976. № 1. - С. 47-51.

76. Архаров В.И., Мороз Т.Т., Новохатский И.А. Влияние малых добавок палладия на водородопроницаемость среднелегированной стали // ФХММ, 1971. -№6.-С. 51-54.

77. Клячко Ю.А., Барг Л.Г., Старчак В.Г. и др. К методике исследования окклюзии водорода сталью в напряженном состоянии // Заводская лаборатория, 1970. -т. 36. -№ 1.-С. 40-42.

78. Белов Б.Ф., Троцан А.И., Бродецкий И.Л. и др. Снижение флокеночувстви-тельности конструкционной стали, микролегированной церием // Металлург, 2004.-№9.-С. 40-41.

79. Башнин Ю.А., Мерник Э.Б. Изменение содержания водорода по сечению крупных поковок в процессе изотермической выдержки // Известия вузов. Черная металлургия, 1973.-№7.-С. 158-161.

80. Рощин М.И., Уланова Р.Д. Влияние субструктуры на формирование газовых дефектов в отливках // Литейное производство, 1975. № 5. - С. 3-4.

81. Мочалин Л.К., Кузнецова А.С., Штремель М.А. Строение флокенов в стали 35ХНЗМФА // Известия вузов. Черная металлургия, 1977. № 9. - С. 127-131.

82. Башнин Ю.А., Морозова Г.С., Костенко А.А. в кн.: Термическая обработка проката. М.: Металлургия, 1983. - С. 29-30.

83. Сергеева Т.К., Башнин Ю.А., Иванова В.М. и др. Поведение водорода в стали 38ХЮМФА при разных схемах противофлокенной термической обработки // Металлы, 1996. № 1. - С. 74-79.

84. Доронин И.В., Русаков А.Д., Князькин А.Б. и др. Комплексный подход к решению проблемы с флокенами в крупных поковках легированных сталей // Сталь, 2006. № 3. - С. 72-76.

85. Мерник Э.Б. Влияние ускоренного охлаждения на флокеночувствитель-ность и механические свойства поковок из стали 38ХНЗМФАШ // Известия вузов. Черная металлургия, 1978. -№ 1. С. 157-160.

86. Склюев П.В. Содержание водорода и флокеночувствительность при изготовлении крупных поковок. Технология тяжелого машиностроения. Свердловск, НИИтяжмаш Уралвагонзавода, 1961. С. 36-46.

87. Астафьев А.А. Диффузия и выделение водорода из стали // МиТОМ, 1991. — №2.-С. 5-8.

88. Штейнберг С.С. Флокены и причина их образования // МиТОМ, 1972. -№9.-С. 16-19.

89. Склюев П.В. Флокены в стали // МиТОМ, 1972. № 9. - С. 57-60.

90. Мирзаев Д.А., Токовой O.K., Воробьев Н.И. и др. Влияние длительного отжига при противофлокенной обработке на структуру и ударную вязкость стали 40ХГМ // ФММ, 2006. т. 101. - № 3. - С. 301-305.

91. Хеккель К. Техническое применение механики разрушения. М.: Металлургия, 1974.-63 с.

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

93. Счастливцев В.М., Яковлева И.Л., Мирзаев Д.А. Структурные превращения в перлите при нагреве. III. Сфероидизация карбидов // ФММ, 1994. т. 78. -вып. З.-С. 104-115.

94. Криштал М.А. Механизм диффузии в железных сплавах. М.: Металлургия, 1972.-398 с.

95. Лунев В.В., Аверин В.В. Сера и фосфор в стали. М.: Металлургия, 1988. -257 с.

96. Малиночка Я.Н., Ковальчук Г.З. Сульфиды в сталях и чугунах. М.: Металлургия, 1988.-248 с.

97. Явойский В.И., Рубенчик Ю.И., Окенко А.П. Неметаллические включения и свойства стали. М.: Металлургия, 1980. 174 с.

98. Садовский В.Д., Кутьин А.Б., Гербих Н.М. Транскристаллитное охрупчива-ние закаленной стали при задержке охлаждения в аустенитной области // ДАН СССР, 1989. т. 305. - № 3. - С. 611-613.

99. Кутьин А.Б., Садовский В.Д., Гербих Н.М. и др. Образование пленочных сульфидных выделений в объеме аустенитного зерна // ФММ, 1990. № 10. -С. 175-184.

100. Садовский В.Д., Кутьин А.Б., Гербих Н.М. и др. Изменение морфологии сульфидов при термообработке стали с низким содержанием серы // ФММ, 1987. т. 64. - вып. 2. - С. 368-377.

101. Садовский В.Д., Кутьин А.Б., Гербих Н.М. Влияние сульфидной фазы на свойства стали после термической обработки // МиТОМ, 1987. № 11. - С. 15-22.

102. Счастливцев В.М., Кутьин А.Б., Смирнов М.А. Исправление структуры и изломов перегретой конструкционной стали. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 189 с.

103. Мирзаев Д.А., Воробьев Н.И., Яковлева И.Л. и др. Влияние термической обработки у фазы на ударную вязкость закаленной стали 40ХГМ для ответственных поковок // Известия Челяб. науч. центра. - 2006. - № 2 (32).- С. 37-41.

104. Мирзаев Д.А., Воробьев Н.И., Яковлева И.Л. и др. О растворимости серы в аустените легированных сталей // Известия Челябинского научного центра УрО РАН, 2006. №3(33). -С. 6-8.

105. Петрова Е.Ф., Рогов А.И., Шварцман Л.А. О термодинамике растворов серы в твердом железе//ДАН СССР, 1977.-т. 236.-С. 1412-1414.

106. Шварцман Л.А., Петрова Е.Ф. Термодинамика растворов серы в железе и его сплавах и условия выделения сульфидных фаз. Журнал физической химии, т. LIII. вып. 7. - 1979. - С. 1633-1646.

107. Мартин Дж., Доэрти Р. Стабильность микроструктуры металлических систем. М.: Атомиздат, 1978. 280 с.

108. Мирзаев Д.А., Воробьев Н.И., Яковлева И.Л. и др. Фрактография изломов стали 40ХГМ после высокотемпературной термической обработки // Известия Челябинского научного центра УрО РАН, 2006. № 3 (33). С. 9-11.

109. Воробьев Н.И., Мирзаев Д.А., Токовой O.K. и др. Сульфиды в поковках конструкционной стали 40ХГМ // Металлы, 2006. № 2. - С. 28-35.

110. Даркен Л.С., Гурри Р.В. Физическая химия металлов. М.: Металлургиздат, 1960.-582 с.

111. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. -302 с.

112. Рябов Р.А. Поведение водорода в сплавах на основе железа. Автореферат докт. диссертации. УПИ, Свердловск, 1974,46 с.

113. Н.И. Швецов, Р.А. Рябов, В.П. Левченко, П.В. Гельд. Коэффициенты диффузии проникновения и растворения водорода в железоникелевых сплавах // Физика металлов и их соединений, Труды УрГУ, Свердловск, 1974. т. 1. -№ 3. - С. 39-43.

114. В.И. Салий, Р.А. Рябов, П.В. Гельд. Коэффициенты диффузии и растворимости водорода в твердых растворах кремния в железе // ФММ, 1973. т. 35. -вып. 1.-С. 119-123.

115. Водородопроницаемость высокотемпературных конструктивных материалов. М. 1985. НИИ ЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ. - вып. 2. - С. 2-50.

116. В.Г. Мороз, П.Н. Зеленцов. Водородопроницаемость сталей при высоких давлениях и температурах водородсодержащей среды. Водород в металлах. Ученые записки ПТУ, Пермь, 1968. сб. № 194. - С. 157-169.

117. Рябов Р.А., Гельд П.В. Влияние легирующих элементов на водородопроницаемость сталей и бинарных сплавов на основе железа // Известия вузов. Черная металлургия, 1959. № 2. - С. 83-92.

118. Мирзаев Д.А, Токовой O.K., Воробьев Н.И. и др. Оценка влияния легирующих элементов на коэффициент диффузии водорода в сплавах железа // Известия вузов. Черная металлургия, 2006. № 3. - С. 3-5.

119. Линчевский Б.В. Термодинамика и кинетика взаимодействия газов с жидкими металлами. М.: Металлургия, 1986. 222 с.

120. Фоминых Е.А, Токовой O.K., Воробьев Н.И. и др. Влияние серы на кинетику выделения водорода из стали 40ХГМ // Известия вузов. Черная металлургия, 2006.-№ 10.-С. 3-7.

121. Шьюмон П. Диффузия в твердых телах. М.: Металлургия, 1966. 195 с.

122. Рябов Р.А, Левченко В.П., Волков В.Е, Житенев В.И. Исследование кинетики выделения водорода из стали 34XH3M // Термическая обработка и физика металлов. Труды ВУЗов. Изд. УПИ. высш. 2. - Свердловск. - 1976. - С. 140-142.

123. Налимов В.В, Голикова Т.И. Логические основания планирования эксперимента. М.: Металлургия, 1981. 152 с.

124. Маркова Е.Б, Лисенков А.Н. Планирование эксперимента в условиях не-однородностей. М.: Наука, 1973. 219 с.

125. Sykes С, Burton Н, Gegg С. Hydrogen in Steel Manufacture // J. of the Iron and Steel Inst. v. 156. 1947.-P. 153-155.

126. Фоминых Е.А., Токовой O.K., Мирзаев Д.А. и др. Выделение водорода из стали 40ХГМ при комнатной температуре // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». Вып. 6. - Челябинск: Изд. ЮУрГУ. - 2005. -№ 10 (50). - С. 94-98.

127. Марков Б.Л., Кирсанов А.А. Физическое моделирование в металлургии. М.: Металлургия, 1984. 117 с.

128. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа, 1973. 295 с.

129. Воробьев Н.И., Антонов В.И., Кузькина Н.Н. и др. Освоение производства крупногабаритных поковок в ОАО «Мечел» // Сталь, 2001. № 5. - С. 19-21.

130. Кузовков А.Я., Фетисов А.Л., Федоров Л.К. и др. // Сталь, 2000. № 5. - С. 23-24.

131. Воробьев Н.И., Токовой O.K., Зорин А.И. и др. Поведение водорода при внепечной обработке легированной стали для крупных поковок // Известия вузов. Черная металлургия. 2005. -№ 7. С. 29-31.

132. Воробьев Н.И., Токовой O.K., Шабуров Д.В. и др. Исследование влияния технологии внепечной обработки на содержание водорода в металле крупных поковок // Электрометаллургия, 2005. № 2. - С. 35.

133. Зинченко С.Д., Филатов М.В., Ефимов С.В. и др. Технологические аспекты удаления водорода с использованием установки ковшевого вакуумирования стали // Металлург, 2004. № 10. - С. 41 -42.

134. Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали, ч. II. М.: Металлургия, 1984.-414 с.

135. Куликов И.С. Раскисление металлов. М.: Металлургия, 1975. 504 с.

136. Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали, ч. I. М.: Металлургия, 1973. 312 с.

137. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. М.: Металлургиздат, 1962. 567 с.

138. Мирзаев Д.А., Воробьев Н.И., Токовой O.K. и др. К вопросу об удалении водорода при термической обработке крупных поковок // Металлы, 2006. № 1. -С. 44-47.

139. Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции. М.: Наука, 1977. 342 с.

140. Абрамов В.В. Напряжения и деформации при термической обработке стали. Донецк, Киев: Вища школа, 1985. 135 с.

141. Мирзаев Д.А., Воробьев Н.И., Токовой O.K. и др. Совершенствование режима термической противофлокенной обработки крупных поковок // Сталь, 2005.-№ 10.-С. 89-92.

142. Патент РФ № 2252268. Способ термической противофлокенной обработки поковок // Воробьев Н.И., Лившиц Д.А., Подкорытов А.Л. и др. Бюлл. 2005. № 14.