Структура и механические свойства многослойных материалов, полученных сваркой взрывом тонколистовых пластин из мартенсито-стареющей, хромоникелевой аустенитной и низкоуглеродистой сталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Ложкин, Василий Сергеевич

• Ложкин, Василий Сергеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Ложкин, Василий Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1 МНОГОСЛОЙНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (литературный обзор)

1.1 Структура и свойства мартенситно-стареющих сталей. Перспективы их использования для создания слоистых композиционных материалов

1.1.1 Структура и свойства мартенситно-стареющих сталей

1.1.2 Упрочнение мартенситно-стареющих сталей

1.1.3 Сварка мартенситно-стареющих сталей

1.2 Способы получения слоистых материалов на основе мартенситно-стареющих сталей

1.2.1 Способы получения металлических слоистых материалов

1.2.2 Соединение материалов диффузионной сваркой

1.2.3 Получение слоистых композитов по технологии сварки прокаткой

1.2.4 Сварка взрывом

1.3 Особенности формирования композиционных материалов по технологии сварки взрывом

1.4 Выводы

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Материалы исследования

2.1.2 Анализ химического состава материалов исследования

2.2 Структурные исследования материалов

2.2.1 Оптическая металлография

2.2.2 Растровая электронная микроскопия

2.2.3 Просвечивающая электронная микроскопия

2.2.4 Исследование механических свойств

2.2.4.1 Дюрометрические исследования

2.2.4.2 Прочностные испытания

2.2.4.3 Испытания на ударный изгиб

2.2.4.4 Испытания на усталостную трещиностойкость

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СТАЛЬНЫХ ПЛАСТИН

3.1 Уравнение состояния для описания ударно-волновых процессов (Shock EOS)

3.2 Модель упрочнения Джонсона-Кука

3.3 Постановка задачи численного моделирования

3.4 Выводы

4 АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ «СТАЛЬ Н18К9М5Т - СТАЛЬ 20» И «СТАЛЬ Н18К9М5Т - СТАЛЬ 12Х18Н10Т», ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ

4.1 Металлографические исследования исходных материалов

4.2 Строение двухслойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»

4.2.1 Оптическая металлография биметаллических соединений

4.2.2 Дюрометрические исследования биметаллического материала

4.2.3 Растровая электронная микроскопия

4.3 Строение многослойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»

4.3.1 Структура многослойного пакета «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»

4.3.1.1 Оптическая металлография

4.3.1.2 Дюрометрические исследования сварных пакетов

4.3.1.3 Растровая электронная микроскопия

4.3.1.4 Просвечивающая электронная микроскопия

4.4 Структура композиционного материала «сталь Н18К9М5Т сталь 20»

4.4.1 Оптическая металлография

4.4.2 Дюрометрические исследования многослойных пакетов

4.4.3 Растровая электронная микроскопия

4.4.4 Просвечивающая электронная микроскопия

4.5 Выводы

5 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ ПАКЕТОВ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ

5.1 Прочностные свойства многослойных материалов

5.1.1 Фрактографические исследования слоистых материалов «сталь

Н18К9М5Т - сталь 20» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» после статических испытаний на растяжение

5.1.1.1 Особенности разрушения многослойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 20»

5.1.1.2 Особенности разрушения многослойного композита «сталь Н18К9М5Т-сталь 12Х18Н10Т»

5.2 Испытания на ударный изгиб

5.2.1 Фрактографические исследования изломов многослойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 20»

5.2.2 Фрактографические исследования изломов многослойного композита «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т»

5.3 Усталостная трещиностойкость многослойных материалов, сваренных взрывом

5.4 Выводы

6 АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

6.1 Преимущества слоистых материалов на основе мартенситно-стареющей стали

6.2 Преимущества технологии сварки взрывом при формировании изделий

из слоистых материалов на основе мартенситно-стареющей стали

6.3 Рекомендации по практической реализации технологии сварки взрывом многослойных композиций из разнородных сталей

6.4 Перспективы использования многослойных композиционных материа-

лов на основе мартенситно-стареющих сталей

6.5 Применение результатов исследований в учебном процессе

6.6 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и механические свойства многослойных материалов, полученных сваркой взрывом тонколистовых пластин из мартенсито-стареющей, хромоникелевой аустенитной и низкоуглеродистой сталей»

ВВЕДЕНИЕ

Один из наиболее эффективных подходов к решению проблемы повышения комплекса механических свойств металлических материалов конструкционного назначения заключается в формировании в них структуры слоистого типа. Об этом свидетельствуют многочисленные результаты исследований биметаллических материалов, а также композитов, сочетающих множество слоев. В технической литературе описаны результаты исследований, полученных с использованием методов формирования слоистых металлических материалов. Одним из наиболее эффективных технологических процессов, позволяющим соединять как однородные, так и разнородные материалы, является сварка взрывом. Используя этот процесс, отечественными и зарубежными специалистами были получены композиты различного типа.

Результаты исследования материалов, сваренных взрывом, отражены в сотнях публикаций. Один из наиболее важных выводов заключается в том, что комплекс механических свойств многослойных металлических материалов определяется не только свойствами исходных материалов. Большое влияние на поведение материалов в условиях статического, динамического и усталостного нагружения оказывают границы раздела между слоями. При реализации процессов сварки взрывом роль этого фактора также высока, поскольку границы раздела формируются в условиях интенсивной пластической деформации, сопровождающейся процессами высокоскоростного нагрева и охлаждения материала.

Результаты исследований, проведенных ранее, свидетельствуют о том, что благоприятное влияние границ раздела, сформированных сваркой взрывом, проявляется при объединении различных материалов, в том числе углеродистых и легированных сталей, сплавов на основе титана. В литературе описаны результаты исследований сварных швов, полученных при соединении металлических материалов, обладающих различной степенью растворимости друг в друге. Уделяя особое внимание границам раздела, формируемым в процессе сварки взрывом, тем не менее, нельзя недооценивать роль исходных материалов, используемых для полу-

А

чения композитов.

Анализ работ, выполненных ранее, позволяет сделать вывод о том, что комплекс механических свойств материалов может быть повышен за счет сочетания в одном пакете заготовок из материалов, характеризующихся различным уровнем показателей прочности и пластичности. Предполагается, что высокопрочные слои, входящие в композит, определяют металлоемкость изделия, а слои, обладающие повышенным уровнем пластичности и вязкости, определяют характер его разрушения. В данной работе в качестве высокопрочной составляющей слоистых композитов предложено использовать заготовки из мартенситно-стареющей стали (МСС), представляющей уникальный конструкционный материал. В качестве второй составляющей предложено использовать обычную углеродистую сталь 20 или хромоникелевую аустенитную сталь типа 12Х18Н10Т. Обе стали подробно исследованы и широко используются в различных отраслях промышленного производства.

Мартенситно-стареющие стали были разработаны более 60-ти лет назад и практически сразу стали объектами научных исследований материаловедов. Уникальное сочетание механических свойств и технологичности определило области их применения (самолето-, ветолето-, судостроение, криогенная техника и др.). В отличие от углеродистых, упрочнение мартенситно-стареющих сталей происходит за счет выделения при температуре 450-500 °С мелкодисперсных частиц ин-терметаллидных фаз. Наиболее распространенной системой легирования мартенситно-стареющих сталей является «Ре-Ш-Со-Мо-И». Высокая стоимость легирующих компонентов ограничивает использование этих сталей. Работы специалистов, связанных со сталями этого класса, были ориентированы на анализ систем легирования, морфологии упрочняющих фаз, технологических режимов, обеспечивающих формирование оптимальных выделений и др. [1-6]. В настоящей работе мартенситно-стареющая сталь выбрана в качестве основного компонента для создания металлических слоистых композиционных материалов с высоким уровнем механических свойств.

Имея явные преимущества по сочетанию свойств перед стандартными ма-

териалами, получившими широкое промышленное применение, композиты характеризуются более высокой стоимостью. По этой причине детали из них целесообразно использовать в особо ответственных конструкциях, где требуются высокие показатели надежности и долговечности. В настоящее время исследования композиционных материалов развиваются по многим направлениям, связанным с обеспечением требуемых свойств, снижением объемной доли дорогостоящих компонентов и др.

В представленной работе в качестве технологического процесса получения композиционных материалов была использована сварка взрывом. К настоящему времени предложено более 1200 схем, позволяющих реализовать этот процесс [79]. Однако, несмотря на то, что сварка взрывом изучается более 60 лет, единого подхода, однозначно объясняющего характер происходящих при этом процессов, не сформировано. В технической литературе проблемы создания эффективной структуры, поведения слоистых материалов в различных условиях внешнего нагружения, особенности влияния термической обработки и ряд других аспектов отражены в недостаточной степени [10-15]. Решению этих актуальных научных проблем, имеющих важное научное и прикладное значение, посвящена представленная диссертационная работа.

Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете в соответствии с:

- грантом РФФИ в рамках конкурса инициативных научных проектов, выполняемых молодыми учеными;

- грантом фонда содействию развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («УМНИК»);

- программой стратегического развития Новосибирского государственного технического университета (конкурс проектов среди молодых ученых);

- государственным заданием № 2014/138 Министерства образования и науки РФ (проект № 257).

Степень разработанности темы исследования

Работы по проблемам сварки взрывом выполняются в ряде стран, в том числе и в нашей стране. В России основоположником исследований, направленных на развитие технологии сварки взрывом являлся академик М. А. Лаврентьев. В последние десятилетия эти исследования развиваются в Институте гидродинамики СО РАН (г. Новосибирск), Волгоградском государственном техническом университете, Институте физики металлов УрО РАН (г. Екатеринбург), ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов» «Прометей» (г. Санкт-Петербург), Институте структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук (г. Москва) и ряде других отечественных научных организаций. За более чем 60-летний срок накопилось большое количество информации, отражающей особенности сварки взрывом в применении к различным материалам и технологическим схемам реализации процесса. Наиболее ценная информация, позволяющая обоснованно объяснить комплекс свойств материалов, формируемых при сварке взрывом, может быть получена главным образом с использованием методов просвечивающей электронной микроскопии. В последние годы эти исследования проводятся в отечественных и зарубежных лабораториях, оснащенных современными аналитическими приборами. Проблемы, связанные с получением и исследованием многослойных материалов, в литературе отражены в меньшей степени. В Новосибирском государственном техническом университете выполнен ряд работ, ориентированных на получение такого рода композиций из сталей различного типа, титана и его сплавов, меди, тантала. В этих работах на глубоком уровне проведен анализ структурных преобразований, происходящих в тонких поверхностных слоях металлических заготовок при их динамическом взаимодействии. Работы, связанные с формированием многослойных разнородных материалов с использованием в качестве одного из компонентов пластин мартенситно-стареющих сталей в литературе не представлены.

Цели и задачи

Цель диссертационной работы заключается в повышении комплекса механических свойств металлических материалов путем создания сваркой взрывом многослойных пакетов, состоящих из пластин мартенситно-стареющей, хромони-келевой аустенитной и углеродистой сталей.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1 Изучение методами оптической, растровой и просвечивающей электронной микроскопии процессов структурных преобразований, происходящих в поверхностных слоях пластин из разнородных сталей при их динамическом взаимодействии. Совместный анализ результатов структурных исследований и моделирования процессов сварки разнородных материалов.

2 Исследование структуры и свойств многослойных материалов типа «сталь Н18К9М5Т - сталь 20» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» после их термической обработки.

3 Исследование особенностей разрушения сваренных взрывом и термически обработанных многослойных материалов в условиях статического, динамического и циклического нагружения.

4 Анализ структурных факторов, определяющих характер усталостного разрушения композитов, полученных методом сварки взрывом тонколистовых стальных заготовок.

Научная новизна

1 Экспериментально установлено, что характер упрочнения хромоникеле-вой и мартенситно-стареющей сталей в многослойном композите «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» после сварки взрывом и термической обработки резко различается. Результаты измерения микротвердости в центральных зонах пластин свидетельствуют о том, что сталь 12Х18Н10Т существенно упрочняется при сварке взрывом (с 1900 до 4540 МПа), а в процессе последующей выдержки

при 490 °С ее микротвердость практически не изменяется. Сталь Н18К9М5Т, наоборот, не склонна к упрочнению при сварке и существенно упрочняется при последующей термической обработке (с 4000 до 7500 МПа).

2 Методами просвечивающей электронной микроскопии выявлены особенности структурных преобразований в зоне интенсивной пластической деформации сталей 20 и Н18К9М5Т шириной 30...60 мкм, в пределах которой структура формируется в условиях развития конкурирующих процессов деформационного упрочнения и термического разупрочнения. Показано, что в стали 20 доминируют эффекты термического разупрочнения, что выражается в развитии процессов по-лигонизации и рекристаллизации феррита. Мартенситно-стареющая сталь в меньшей степени подвержена влиянию температурных эффектов.

3 Сварка взрывом многослойных пакетов по угловой схеме расположения стальных заготовок сопровождается проявлением эффекта локализации пластического течения в центральных слоях, испытывающих одновременное воздействие двух движущихся навстречу друг другу комплектов предварительно соединенных пластин. При сварке взрывом тринадцатислойных композитов типа «сталь Н18К9М5Т - сталь 20» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» в качестве центральных слоев целесообразно использовать пластины из мартенситно-стареющей стали. Несмотря на формирование в центральных пластинах сварных пакетов полос сдвига, образования микро- и макротрещин в них не зафиксировано, что обусловлено высоким ресурсом пластичности стали Н18К9М5Т, находящейся в предварительно закаленном состоянии.

4 Установлено, что сочетание в слоистых композитах «сталь Н18К9М5Т -сталь 20» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» разнородных сталей, обладающих различным уровнем прочностных свойств и пластичности, способствует формированию развитых рельефов изломов при динамическом и усталостном разрушении.

Теоретическая и практическая значимость работы

1 Результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть использованы при обосновании и разработке новых решений проблемы повышения конструктивной прочности металлических материалов, в том числе с использованием мартенситно-стареющих сталей других типов.

2 Предложена технология получения многослойных композитов с высоким комплексом прочностных свойств и трещиностойкости, сочетающая сварку взрывом пластин из предварительно закаленной мартенситно-стареющей стали Н18К9М5 и хромоникелевой аустенитной стали 12Х18Н10Т с последующей термической обработкой многослойных пакетов при 490 °С.

3 Многослойные композиционные материалы, полученные методом сварки взрывом чередующихся пластин из высокопрочной и пластичных сталей обладают повышенным комплексом механических свойств и могут быть рекомендованы для изготовления деталей машин и элементов конструкций ответственного назначения. Значения предела прочности тринадцатислойных композиций «сталь Н18К9М5Т - сталь 20» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» на 28 % и 21 % выше расчетных значений. При этом уровень ударной вязкости слоистых материалов соответствует ударной вязкости пластичных составляющих (сталей 20 и 12Х18Н10Т), входящих в композиты. Присутствие в композитах множества сварных швов является фактором, способствующим росту трещиностойкости материалов.

4 Новизна полученных результатов диссертационной работы, подтверждена патентом ^£/2470755 С2 «Способ получения сварного соединения разнородных металлических материалов».

5 Результаты диссертационной работы приняты к использованию в ООО «КЭПС». Слоистые листовые композиты типа «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 20» предполагается использовать в качестве материалов для производства защитных корпусов электронных устройств.

6 Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе на механико-технологическом факультете Новосибирского государственного технического университета при подготовке бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям «Материаловедение и технологии материалов» и «Наноинженерия» (в лекционных курсах, а так же при выполнении лабораторных работ).

Методология и методы исследования

Исследования композитов, сформированных по технологии сварки взрывом, осуществлялись поэтапно, согласно поставленным задачам. Из мартенситно-стареющей, хромоникелевой аустенитной и конструкционной сталей были подготовлены пластины размером 110 х 60 х 1 мм. Предварительная термическая обработка позволила сформировать однородную равновесную структуру и повысить пластичность исходных материалов. В качестве метода соединения заготовок была выбрана сварка взрывом по угловой схеме. Процесс сварки осуществляли во взрывной камере в Институте гидродинамики имени Лаврентьева СО РАН.

Сваренные взрывом тринадцати- и двухслойные композиты типа «сталь Н18К9М5Т - сталь 12Х18Н10Т» и «сталь Н18К9М5Т - сталь 20» изучались методами оптической микроскопии (микроскопы Carl Zeiss АХЮ Observer il и Carl Zeiss AXIO Observer Zlm), растровой электронной (микроскоп Carl Zeiss EVO 50 XVP, оснащенный приставкой для микрорентгеноспектрального анализа) и просвечивающей электронной микроскопии (Tecnai G2 20 TWIN). Образцами для проведения исследований являлись изломы, шлифы, фольги, подготовленные с использованием пресса Buehler Simpli Met 1000, шлифовально-полировальной установки Buehler Auto Met 300 и другого оборудования, позволяющего сохранить структуру анализируемых материалов. Операция резки образцов из сваренных взрывом многослойных пакетов выполнялась на проволочно-вырезном электроэрозионном станке Sodic AG 400L.

Прочностные свойства многослойных материалов в условиях одноосного растяжения определяли на установке Instron 3369, усталостную трещиностой-

кость на универсальной сервогидравлической системе Instron 8801, работу разрушения на маятниковом копре Metrocom. Для измерения микротвердости использовали прибор Wolpert Group 402 MVD.

Положения, выносимые на защиту

1 Результаты структурных исследований особенностей строения многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом мартенситно-стареющей, хромоникелевой аустенитной и низкоуглеродистой стали.

2 Результаты изучения особенностей изменения структуры и свойств композитов «сталь 20 - сталь Н18К9М5Т» и «сталь 12Х18Н10Т - сталь Н18К9М5Т» в процессе их термической обработки.

3 Результаты анализа процессов разрушения многослойных материалов при реализации различных схем нагружения. Результаты исследования процессов локализации пластического течения в разнородных сталях, проявляющихся в процессе сварки взрывом.

4 Результаты исследования поведения многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом разнородных сталей, в условиях статического, динамического и усталостного нагружения.

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается сочетанием математического моделирования процессов, развивающихся при сварке взрывом, с применением современного аналитического оборудования, статистических методов оценки погрешности измерений, использованием взаимодополняющих методов изучения структуры и механических свойств материалов и соответствием полученных результатов современным представлениям о процессах, происходящих при сварке стальных заготовок.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались

на научных конференциях молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» (г. Новосибирск, 2011 - 2013); на Всероссийской научно-технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона» (г. Новосибирск, 2012, 2013); на 9-й, 10-й и 11-й всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» (г. Новосибирск, 2011 - 2013), «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2014); на восьмом международном форуме по стратегическим технологиям (/Р05*7) (Монголия, г. Улан-Батор, 2013); на XI международной конференции «За-бабахинские научные чтения» (г. Снежинск, 2012).

По результатам исследований опубликовано 18 работ, из них 3 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент РФ, 1 статья в зарубежном издании, 13 - в сборниках научных трудов и трудов международных и всероссийских научно-технических конференций.

1 МНОГОСЛОЙНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ,

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

(литературный обзор)

Разработка новых современных изделий ответственного назначения в области машино-, самолето-, ракето-, судостроения и в других отраслях промышленного производства невозможна без применения материалов, обладающих высоким уровнем прочностных свойств, надежности и долговечности. Эффективная работа деталей машин и элементов конструкций определяется широким комплексом механических свойств используемых материалов, в том числе показателями пластичности, ударной вязкости, трещиностойкости.

Одновременное повышение прочностных свойств, показателей надежности и долговечности материалов представляет собой сложную техническую задачу. В большинстве случаев использование имеющихся в распоряжении специалистов средств ее решение практически невозможно. Как правило, решения, способствующие росту значений предела текучести и предела прочности материалов, приводят к снижению их ударной вязкости и трещиностойкости. Тем не менее, во многих отечественных и зарубежных лабораториях длительное время проводятся исследования, целью которых является устранение отмеченного противоречия при разработке новых материалов, обладающих требуемым комплексом механических свойств.

Во многих случаях специалисты исходят из того, что ресурс традиционных конструкционных металлических материалов близок к исчерпанию. Анализ подходов к решению отмеченной проблемы свидетельствует о том, что эффективные технические решения могут быть основаны на разработке гетерофазных композиционных материалов. Одним из наиболее рациональных способов повышения показателей конструктивной прочности является создание металлических композиционных материалов, обладающих слоистым строением [1-6].

1.1 Структура и свойства мартенситно-стареющих сталей.

Перспективы их использования для создания слоистых композиционных материалов

Традиционные подходы к решению проблемы повышения конструктивной прочности металлических материалов основаны на легировании, термической обработке, пластической деформации, а также диффузионном насыщении поверхностных слоев атомами различных элементов. Создание композитов со структурой слоистого типа является одним из перспективных методов повышения конструктивной прочности металлических материалов. Исследования по проблемам создания композиционных материалов свидетельствуют о том, что значительный эффект достигается при сочетании упрочняющих элементов с пластичной матрицей. Практическая реализация этой идеи способствует повышению характеристик прочности, надежности и трещиностойкости материалов. При выполнении данной работы для создания композитов с высокими показателями прочности и надежности использовали высокопрочную мартенситно-стареющую сталь в сочетании с низкоуглеродистой конструкционной, а так же нержавеющей хромоникелевой сталями.

1.1.1 Структура и свойства мартенситно-стареющих сталей

Высокопрочные мартенситно-стареющие стали (МСС) появились около 60 лет назад и сразу же стали объектами глубоких исследований отечественных и зарубежных специалистов в области материаловедения. Отличительным признаком мартенситно-стареющих сталей является сочетание высоких значений прочности, пластичности и трещиностойкости, обусловленное выделением высокодисперсных фаз. Высокий уровень эксплуатационных и технологических свойств в сочетании с высокой стоимостью МСС определил область их применения при производстве элементов конструкций ответственного назначения [16].

Изучению мартенситно-стареющих сталей посвящено множество работ, выполненных отечественными и зарубежными специалистами. Большой объем

исследований связан с изучением влияния легирующих элементов на структуру и свойства сталей [17], определением морфологии интерметаллидных фаз [18], влиянием образующихся фаз на свойства МСС [19], оптимизацией режимов термической обработки [20], поведением сталей при пластической деформации [21]. Ряд исследований был ориентирован на разработку покрытий, состав которых соответствует мартенситно-стареющим сталям [22].

К настоящему времени накоплен большой объем информации о процессах, происходящих в мартенситно-стареющих сталях на всех этапах их производства, начиная от выплавки и заканчивая термической обработкой изделий. В то же время свойства и технологические возможности этих сталей до конца не изучены. Работы по оптимизации структуры и механических свойств мартенситно-стареющих сталей до сих пор являются весьма актуальными [23].

Мартенситно-стареющие стали представляют собой безуглеродистые комплексно легированные сплавы на основе железа. При термической обработке в них формируется структура мартенсита, армированного равномерно распределенными частицами интерметаллидных фаз. Матричной фазой мартенситно-стареющих сталей является железоникелевый мартенсит (8-20 % №). Никель в сталях этого класса является важнейшим элементом, способствующим растворимости легирующих элементов в аустените и ограничивающим их растворимость в мартенсите. Таким образом закалкой стали можно зафиксировать пересыщенный а-твёрдый раствор, при термической обработке (старении) которого проявляется эффект дисперсионного твердения [24, 25].

При производстве МСС применяются технологии выплавки, обеспечивающие максимально низкое содержание углерода. Одно из направлений исследований, связанных с изучением влияния легирующих элементов на структуру и свойства мартенситно-стареющих сталей, позволило сформулировать предложения по повышению уровня прочностных характеристик и пластичности, а так же предотвращению появления таких нежелательных фаз как остаточный аустенит, снижающий прочность, или 5-феррит, снижающий пластичность материала.

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о высокой технологичности мартенситно-стареющих сталей [24, 26]. Их термическая обра-

ботка заключается в закалке с последующим старением. Мартенситно-стареющие стали обладают высокой прокаливаемостью. При охлаждении даже на воздухе в них формируется структура мартенсита. Изменение размеров при закалке деталей из МСС минимально. Отсутствуют поводки и коробления изделий самой сложной формы, нет опасности обезуглероживания и образования трещин.

В закаленном состоянии мартенситно-стареющие стали характеризуются высокой пластичностью, вязкостью, малым коэффициентом деформационного упрочнения. Благодаря этому стали можно деформировать с высокими степенями обжатия без промежуточного нагрева.

После закалки МСС имеют следующие механические свойства: предел прочности ав= 900-1200 МПа; предел текучести 00,2= 800-1100 МПа; относительное удлинение 8 = 15-20 %; относительное сужение V)/ — 50-80 %; ударная вязкость KCV= 1,5-3 МДж/м [16]. Последующее старение значительно повышает прочные характеристики стали, но в то же время приводит к снижению показателей пластичности. Проведенные исследования показали, что наибольшее упрочнение МСС наблюдается при старении в диапазоне температур 480-520 °С [27]. В результате этой операции предел прочности стали увеличивается от 300 до 1800 МПа [28]. С повышением температуры старения проявляются процессы, негативно влияющие на механические характеристики стали. Происходит коагуляция упрочняющих фаз с образованием устойчивого аустенита, а так же повышается чувствительность к концентраторам напряжений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ложкин, Василий Сергеевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бернштейн, М. Л. Структура деформированных металлов [Текст] / М. Л. Бернштейн. - Москва : Металлургия, 1977. - 431 с.

2. Новиков, И. И. Теория термической обработки металлов [Текст] / И. И. Новиков. - Москва : Металлургия, 1986. - 480 с.

3. Тушинский, Л. И. Теория и технология упрочнения металлических материалов [Текст] / Л. И. Тушинский. - Новосибирск : Наука, 1990. - 306 с.

4. Производство металлических слоистых композиционных материалов [Текст] / А. Г. Кобелев, В. И. Лысак, В. Н. Чернышев и др. - Москва : Интермет Инжиниринг, 2002. - 496 с.

5. Композиционные материалы и конструкции на основе титана и его соединений [Текст] / В. Н. Анциферов, Л. Д. Сиротенко, А. М. Ханов, И. В. Яковлев. - Новосибирск : Издательство института гидродинамики СО РАН, 2001.-370 с.

6. Батаев, И. А. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из низкоуглеродистой стали [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.09 / И. А. Батаев; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2010. - 266 с.

7. Автоматизированный банк данных технологических схем изготовления слоистых композиционных материалов с помощью сварки взрывом [Текст] /

B. А. Сапарин, С. В. Кузьмин, В. И. Лысак, Д. В. Стариков // Механика и технология изделий из металлических и металлокерамических композиционных материалов: Материалы 2-й Межреспубл. конф. - Волгоград, 1996. - С. 182-184.

8. Процессы обработки металлов взрывом [Текст] /А. В. Крупин,

C. Н. Калюжин, Е. У. Атабеков и др. - Москва : Металлургия, 1996. - 336 с.

9. Рабкин, Д. М. Сварка разнородных металлов [Текст] / Д. М. Рабкин, В. Р. Рябов, С. М. Гуревич. - Киев : Техн/ка, 1975. - 208 с.

10. Журавина, Т. В. Структура и свойства биметаллических материалов на основе титана, полученных по технологии вневакуумной электронно-лучевой

наплавки и сварки взрывом [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.16.09 / Т. В. Журавина ; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2012. - 205 с.

11. Макарова, Е. Б. Структура и свойства многослойных материалов, полученных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок из технически чистого титана ВТ1-0 и сплава ВТ23 [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.16.09 / Е. Б. Макарова ; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2012. - 242 с.

12. Батаев, А. А. Композиционные материалы: строение, получение, применение [Текст] : учебник / А. А. Батаев, В. А. Батаев. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2002. - 383 с. ил.

13. Дерибас А. А. О некоторых явлениях при высокоскоростном соударении твердых тел [Текст] / А. А. Дерибас // Физика горения и взрыва. - 1973. - Т. 9, > - №2. - С. 268-281.

14. Жданов, С. Г. Физика твердого тела [Текст] / С. Г. Жданов. - Москва : Изд. МГУ, 1962.-501 с.

15. Зельдович, Я. Б. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений [Текст] / Я. Б. Зельдович, Ю. П. Райзер. - Москва : Наука, 1966.-686 с.

16. Конструкционные материалы [Текст]: Справочник / Б. Н. Арзамасов, В. А. Брострем, Н. А. Буше и др. - Москва : Машиностроение, 1990. - 688 с.

17. Precipitation in 18 wt% Ni maraging steel of grade 350 [Text] I Tewari R, Mazumder S, Batra I. S, Dey G. K., Banerjee S II Acta Materialia. - 2000. - Vol. 48. -P. 1187-1200.

18. A comparison of the structural evolution occurring during anisothermal or isothermal treatments in the case of nickel and manganese type maraging alloys [Text] / J. B. Lecomte, C. Servant, G. Cizeron II Journal of materials science. - 1985. - Vol. 20. -P. 3339- 3352.

19. Биронт, В. С. Влияние термической и термоциклической обработки на структуру и свойства мартенситно-стареющей стали [Текст] / В. С. Биронт, Г. Г. Крушенко IIJournal of Siberian Federal University. Engineering and Technologies. - 2008. - Vol. 3. - P. 247-255.

20. A thermomagnetic study of the martensite-austenite phase transition in the maraging 350 steel [Text] / S. S. M. Tavaresa, H. F. G. Abreub, J. M. Netoc, M. R. da Silvad, I. Popae II Journal of Alloys and Compounds. - 2003. - Vol. 358. - P. 152-156.

21. Study of tensile deformation behaviour o/M250 grade maraging steel using acoustic emission [Text] / С. K. Mukhopadhyay, К. V. Rajkumar, T. Jayakumar, Baldev Raj II Journal of Materials Science. - 2010. - Vol. 45. -P.1371-1384.

22. Мартенситно-стареющая сталь для изготовления металлообрабатывающего инструмента [Текст] / Е. Н. Еремин, В. В. Шалай, А. С. Лосев, Г. П. Румянцев. // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент -техника и технология его изготовления и применения. -2010. -№13. - С. 447450.

23. Elevation of reliability characteristics of maraging steel 03vVl SK9M5T by creating a "nanotriplex" - type structure [Text] / V. P. Vylezhnev, S. A. Kokovyakina, Yu. N. Simonov, A. A. Sukhikh II Metal Science and Heat Treatment. - 2011. - Vol. 52. -P. 550-557.

24. Мартенситно-стареющие стали [Текст] / M. Н. Бодяко, С. А. Астапчук, Г. Б. Ярошевич. - Минск : Наука и Техника, 1976. - 246 с.

25 Перкас, М. Д. Высокопрочные мартенситно-стареющие стали [Текст] / М. Д. Перкас, В. М. Кардонский. - Москва : Металлургия, 1970. - 224 с.

26 Журавлев, В. Н. Машиностроительные стали: справочник [Текст] / В. Н. Журавлев, О. И. Николаева. - 3-е изд. - Москва : Машиностроение, 1981. -391 с.

27. Перкас, М. Д. Структура, свойства и области применения, высокопрочных мартенситно-стареющих сталей [Текст] / М. Д. Перкас // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1985. - № 5. - С. 23-33.

28. Марочник сталей и сплавов: справочник [Текст] / под общ. ред. А. С. Зубченко. - 2-е изд., доп. и испр. - Москва : Машиностроение, 2003. - 784 с.

29. He, Y. Pilot study of the mechanical properties for 2400 MPa grade cobalt - free maraging steel [Text] / Y. He, K. Yang II Journal of Materials Engineering {China). - 2002. - 325 -9.

30. Effects of solution treatment temperature on grain growth and mechanical properties of high strength 18% Ni cobalt free maraging steel [Text] / Y. He, K. Yang, S. W. Qu, Y. Kong, G. Su 11 Journal of Materials Science and Technology. - 2003. -Vol. 19 .-P. 177-124.

31. Mechanical properties of ultra-high-strength 18Ni cobalt-free maraging steel [Text] / Y. He, K. Yang, F. Kong, W. Qu, G. Su 11 Acta Metallurgica. - 2002. - Vol. 38. - P. 278-282.

32. Солнцев, Ю. П. Материаловедение [Текст]: учеб. для вузов / Ю. П. Солнцев, Е. И. Пряхин. - Санкт-Петербург : Химиздат, 2007. - 784 с. 1

33. Потак, Я. М. Высокопрочные стали [Текст] / Я. М. Потак. - Москва : «Металлургия», 1972. - 208 с.

34. Бодяко, М. Е. Мартенситностареющие стали [Текст] / М. Е. Бодяко, С. А. Астапчик, Г. Б. Ярошевич. - Минск : «Наука и техника», 1976. - 248 с.

35. Шлямнев, А. П. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы: справочник [Текст] / А. П. Шлямнев. - Москва : Интермет Инжиниринг, 2000. - 232 с.

36. Sha, W. Maraging steels: modelling of microstructure, properties and applications [Text] / W. Sha, Z. Guo. - Woodhead Publishing, 2009. -216 p.

37. Precipitation in 18 wt% Ni maraging steel of grade 350 [Text] / Tewari R, Mazumder S, Batra I. S, Dey G. K., Banerjee S II Acta Materialia. - 2000. - Vol. 48. -P. 1187-1200.

38. Li, X. Reverted austenite during aging in 18M (350) maraging steel [Text] / X. Li, Z. Yin II Materials Letters. - 1995. - Vol. 24. - P. 239-242.

39. Study of the austenite quantification by X-ray diffraction in the 18Ni-Co-Mo-Ti maraging 300 steel [Text] / J. M. Pardal, S. S. M. Tavares, M. P. Cindra Fonseca, H. F. G. Abreu, J. J. M. Silva ПJournal of Materials Science. -2006. - Vol. 41. -P. 2301-2307.

40. Belyakov, L. N. The a-y transformation during rapid heating of steels N\%K9M5T and N25 [Text] / L. N. Belyakov II Metal Science and Heat Treatment. -1976. - Vol. 18.-P. 661-666.

41. Pampillo, C. A. The effect of reverted austenite on the mechanical properties and toughness of 12 Ni and 18 Ni (200) maraging steels [Text] / C. A. Pampillo, H. W. Paxton II Metallurgical Transactions. - 1972. - Vol. 3. - P. 2895-2903.

42. Saul, G. The effects of thermal treatment on the austenitic grain size and mechanical properties of 18 pet Ni maraging steels [Text] / G. Saul, J. A. Roberson,

A. M. Adair II Metallurgical and Materials Transactions. - 1970. - Vol. 1. -P.383-387.

43. Influence of temperature and aging time on hardness and magnetic properties of the maraging steel grade 300 [Text] / J. M. Pardal, S. S. M. Tavares, M. P. Cindra Fonseca, H. F. G. Abreu, J. J. M. Silva et al. // Journal of Materials Science. -2007. - Vol. 42.-P. 2276-2281.

44. Wurzinger, P. Production of maraging steel grades and the influence of specified and nonspecified elements for special applications [Text] / P. Wurzinger, R. Rabitsch, W. Meyer II Journal of Materials Science. - 2004. - Vol. 39. - P.1295 -7302.

45. X-Ray diffraction profile analysis for characterizing isothermal aging behavior of M250 grade maraging steel [Text] / S. Mahadevan, T. Jayakumar,

B. P. C. Rao, A. Kumar, К. V. Rajkumar, B. Raj II Metallurgical and Materials Transactions. - 2008. - Vol. 39.-P. 1978-1984.

46. Бакиев, A.B. Технология аппаратостроения : учебное пособие [Текст] / А. В. Бакиев. - Уфа : УГНТУ, 1995. - 297 с.

47. Chiba, A. Effect of heat treatment on tensile strength of explosively-welded maraging steellAl and maraging steelITi multilayered composites [Text] / A. Chiba, K. Hokamoto, M. Nishida. II Journal Japan Inst. Metals. - 1989. - Vol. 53. - P. 12681275.

48. Лысак, В. И. Сварка взрывом [Текст] / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин. -Москва : Машиностроение, 2005. - С. 486-501.

49. Король, В. К. Основы технологии производства многослойных металлов [Текст] / В. К. Король, М. С. Гильденгорн. - Москва : Металлургия, 1970. -236 с.

50. Деформация металлов взрывом [Текст] / А. В. Крупин, В. Я. Соловьёв, Н. И. Штефтель, А. Г. Кобелев. - Москва : Металлургия, 1975. - 416 с.

51. Каракозов, Э. С. Сварка металлов давлением [Текст] / Э. С. Каракозов. - Москва : Машиностроение, 1986. - 275 с.

52. Астров, Е. И. Плакированные многослойные материалы [Текст] / Е. И. Астров. - Москва : Металлургия, 1965. - 239 с.

53. Голованенко, С. А. Сварка прокаткой биметаллов [Текст] / С. А. Голованенко. - Москва : Металлургия, 1977. - 158 с.

54. Кудинов, В. М. Сварка взрывом в металлургии [Текст] /

/

В. М. Кудинов, А. Я. Коротеев. - Москва : Металлургия, 1978. - 168 с.

55. Оценка качества биметаллических листов сталь-латунь, изготовленных сваркой взрывом [Текст] / В. М. Кудинов, А. Я. Коротеев, Н. В. Березина и др. // Автоматическая сварка. - 1976. - №5. - С. 48-50.

56. Казаков, Н. Ф. Диффузионная сварка материалов [Текст] / Н. Ф. Казаков . - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Машиностроение, 1976. -312 с.

57. Люшинский, А. В. Диффузионная сварка разнородных материалов: учеб. пособие, для студ. высш. учеб. заведений [Текст] / А. В. Люшинский. -Москва : Академия, 2006. - 208 с.

58. Казаков, Н. Ф. Диффузионная сварка в вакууме [Текст] / Н. Ф. Казаков. - Москва : Машиностроение, 1968. - 332 с.

59. Казаков, Н. Ф. Соединение плавленого кварца с медью методом диффузионной сварки в вакууме [Текст] / Н. Ф. Казаков, Ю. Н. Копылов - Электронная техника. - 1968. - №3. - С. 94-100.

60. Конюшков, Г. В. Диффузионная сварка в электронике [Текст] / Г. В. Конюшков, Ю. Н. Копылов; под ред. проф. Н. Ф. Казакова. - Москва : Энергия, 1974. -168 с.

61. Николаев, Г. А. Специальные методы сварки [Текст] / Г. А. Николаев, Н. А. Ольшанский. - Москва : Машиностроение, 1975. - 232 с.

62. Прочность сварных соединений твердых сплавов типа ВК в зависимости от толщины промежуточной прокладки и технологии ее нанесения [Текст] / И. М. Муха, M. Н. Довбищук, A. Л. Беликовец, В. С. Вишневский // Электронная обработка материалов. - 1972. - №5. - 26 с.

63. Худышев, А. Ф. Диффузионная сварка в вакууме деталей и узлов электровакуумных приборов. Ленинград : Знание, 1965. - 23 с.

64. Ушакова, С. Е. Соединение вольфрама и молибдена с медью диффузионной сваркой / С. Е. Ушакова, А. А. Рожкова // Автоматическая сварка. - 1968. - №6. - с.73-74.

65. Optimizing the diffusion welding process for alloy 800H: thermodynamic, diffusion modeling, and experimental work [Text] / R. E. Mizia, D. E. Clark, M. V. Glazoff T. E. Lister, T. L. Trowbridge // Metallurgical and Materials Transactions. -2013. - Vol. 44A - P. 154- 161.

66. Diffusion welded contacts and related art applied to semiconductor materials [Text] / O. Korolkov, N. Sleptsuk, J. Toompuu, T. Rang II Electronics and Electrical Engineering. - Kaunas: Technologija. - 2011. - Vol. 5(111). - P. 67-70.

67. Balasubramanian, V. Development of processing windows for diffusion bonding of aluminium!magnesium dissimilar materials [Text] / V. Balasubramanian, M. J. Fernandus, T. Senthilkumar II Weld World. - 2013. -Vol. 57. -P. 523-539.

68. Диффузионная сварка титана [Текст] / Э. С. Каракозов, Л. М. Орлова, В. В. Пешков, В. И. Григорьевский. - Москва : Металлургия, - 1977. - 272 с.

69. Rosen, R. S. The properties of silver-aided diffusion welds between uranium and stainless steel [Text] / R. S. Rosen, D. R. Walmsley, Z. A. Munir II Welding Research Supplement. - April 1986. -P. 83 - 92.

70. Deryagin, В. V. Creating a diffusion chamber with a time-periodic temperature condition at the wall and supersaturation uniform over the whole volume [Text] / В. V. Deryagin, K. M. Merzhanov II Journal of engineering physics. - 1970. -Vol. 19. -iss. 6.-P. 1482-1487.

71. Сегал, В. М. Совместная деформация слоистых металлов при простом сдвиге [Текст] // В. М. Сегал, Д. А. Павлик // Технология легких сплавов. - 1981. -№10.-С. 47-52.

72. Сегал, В. М. Обработка литых образцов простым сдвигом [Текст] / В. М. Сегал, О. А. Ганаго, Д. А. Павлик // Кузнечно-штамповое производство. -1980. -№2.-С. 7-9.

73. Семенов, А. П. Схватывание металлов [Текст] / А. П. Семенов. -Москва : Машгиз, 1958. - 280 с.

74. Красулин, Ю. JI. Взаимодействие металла с полупроводником в твердой фазе [Текст] / Ю. Л. Красулин. - Москва : Наука, 1971. - 119 с.

75. О роли термической активации в процессе образования соединения в твердой фазе [Текст] / М. X. Шоршоров, В. П. Алехин, А. И. Мазур, Колесничен-ко и др. // Сб. тез. док. XVII Московской итоговой конференции сварщиков. -Москва : Машиностроение, 1975. - С. 16-18.

76. Меандров, Л. В. Применение вариационных принципов для исследования деформаций и усилий при прокатке биметаллических листов. Инженерные методы расчета технологических процессов обработки металлов давлением [Текст] / Л. В. Меандров, В. А. Устименко, А. А. Быков - Москва : Металлургиз-дат, 1964.-С. 308-314.

77. Сварка взрывом [Текст] / В. С. Седых, А. А. Дерибас, Е. И. Биченков, Ю. А. Тришин // Сварочное производство. - 1962. - № 5. - С. 3-6.

78. Лысак, В. И. Сварка взрывом [Текст] / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин. -Москва : Машиностроение, 2005. - С. 30.

79. ASM Handbook. Welding, brazing, and soldering / eds:. K. Ferjutz, J. R. Davis. Materials Park : ASM International {ASM Handbook), - 1994. - Vol. 6. -P. 525.

80. Структура и свойства сваренных взрывом композитов из разнородных сталей [Текст] / Ю. П. Трыков, И. Б. Степанищев, А. Ф. Трудов, В. Н. Арисова // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2004. - № 4. - С. 31-33.

81. Свойства листовой высокопрочной плакированной стали при растяжении [Текст] / П. О. Пашков, A. J1. Явор, Э. А. Савченко и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1973. - № 12. - С. 37—40.

82. Комплексная технология изготовления с помощью сварки взрывом композиционных материалов и изделий для объектов космической техники [Электронный ресурс]. Режим доступа : http://welding.vstu.ru/page.php?id=15. Загл. с экрана.

83. Захаренко, И. Д. Сварка металлов взрывом [Текст] / И. Д. Захаренко АН БССР, Витеб. отд-ние ин-та физики твердого тела и полупроводников. Минск : Навука i тэхш'ка, - 1990. - 205 с.

84. Дерибас, А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом [Текст] / А. А. Дерибас. - Новосибирск : Наука, 1972. - 188 с.

85. Волнообразование при высокоскоростном соударении металлов [Текст] / А. В. Уткин, А. Н. Дремин, А. Н. Михайлов, Ю. А. Гордополов // Физика горения и взрыва. - 1980. - Т. 16, - № 4. - С. 126-132.

86. Годунов, С. К. Волнообразование при сварке взрывом [Текст] / С. К. Годунов, А. А. Дерибас, Н. С. Козин // Прикладная механика и техническая физика. - 1971. - № 3. - С. 63-72.

87. Гордополов, Ю. А. Теория волн на границе раздела металлов, сваренных взрывом [Текст] / Ю. А. Гордополов, А. Н. Дрёмин, А. Н. Михайлов // Физика горения и взрыва. - 1976. - Т. 12. - № 4. - С. 601-605.

88. Корнев, М. В. Модель волнообразования при сварке взрывом / М. В. Корнев, И. В. Яковлев // Физика горения и взрыва. - 1984. - Т. 20. - № 2. -С. 87-90.

89. О моделировании процесса волнообразования при сварке взрывом / А. А. Дерибас, В. М. Кудинов, Ф. И. Матвеенков, В. В. Симонов // Физика горения и взрыва. - 1968.-№ 1.-С. 100-107.

90. Abrahamson, G. R. Permanent periodic surface deformations due to a traveling jet / G. R. Abrahamson II Journal of Applied Mechanics Transactions ASME. - 1961. -Vol. 28,- №4. -P. 519-528.

91. Cowan, G. R. Flow configuration in colliding plates / G. R. Cowan, A. H. Holtzman // Journal of Applied Physics. - 1963. - Vol. 34. - № 4. P. 928-939.

92. Hunt, J. H. Wave formation in explosive welding II The Philosophical Magazine. - 1968. - Vol. 17, -№ 146. - P. 669-680.

93. Simulation of the process of wave formation in explosive welding / A. A. Deribas, V. M. Kudinov, F. L Matveenkov, V. A. Simonov II Combustion, Explosion, and Shock Waves. - 1968. - Vol. 4, -№ 1. -P. 59-63.

94. Численное моделирование процессов высокоскоростного косого соударения двух металлических пластин / И. А. Балаганский, И. А. Батаев, А. А. Батаев, А. В. Виноградов, Е. И. Быструшкин // Наука. Промышленность. Оборона : тр. 12 всерос. науч.-техн. конф., посвящ. 50-летию полета Ю. А. Гагарина в космос. Новосибирск, 20-22 апр. 2011 г. Новосибирск : Изд-во НГТУ, - 2011. - С. 37^42.

95. Влияние размера зерна на начало процесса волнообразования при сварке взрывом / М. П. Бондарь, А. А. Дерибас, В. И. Мали, В. А. Симонов // Физика горения и взрыва. - 1976. - № 5. - С. 795-799.

96. Bahrani, A. S. The machanics of wave formation in explosive welding / A. S. Bahrani, T. J. Black, B. Crossland II Proceedings of the Royal Society, Series A. Mathematical and physical Sciences. - 1967. - Vol. 296. - № 1445. - P. 123-136.

97. Кудинов, В. M. Влияние начальных параметров на процесс волнообразования при сварке металлов взрывом / В. М. Кудинов, А. А. Дерибас, Ф. И. Матвеенков // Физика горения и взрыва. - 1967. - Т. 3. - № 4. - С.561—568.

98. Crossland, В. A review of explosive welding research carried out in the Queen University of Belfast / B. Crossland, A. Bahrani II Queen University of Belfast, -1968.

99. Хант, Дж. H. Образование волн при сварке взрывом [Текст] / Дж. Н. Хант//Механика. - 1969. -№1.- С. 140- 150.

100. Bahrani, A. S. The mechanics of wave formation in explosive welding [Text] / A. S. Bahrani, T. Black, B. Crossland II Proc. Roy. Soc. Ser. A. - 1967. - Vol. 296. - № 1445.-P. 217-223.

101. Годунов, С. К. О влиянии вязкости материала на процесс образования струй при соударении металлических пластин [Текст] / С. К. Годунов, А. А. Дерибас, В. И. Мали // Физика горения и взрыва. - 1975. - Т. 11. - № 1. - С. 3-18.

102. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок [Текст] / А. А. Батаев, И. А. Батаев, В. И. Мали, А. Б. Карпов, М. А. Есиков, Н. А. Морева, Е. А. Приходько // Сборник тезисов докладов Международной конференции «XIII Харитоновские тематические научные чтения», Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ. - 2011. -

C. 320-323.

103. Ми г die, D. С. Examination of two explosively welded interfaces (Correspondence) [Text] ID. C. Murdie, G. Blankerburgs II J. Inst, of Metals. - 1966. - Vol. -94. -№ 3. - P. 119—120.

104. Лысак, В. И. Микронеоднородность сваренных взрывом соединений [Текст] / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин // Изв. ВолгГТУ. Сер. Сварка взрывом и свойства сварных соединений: Межвуз. сб. науч. ст. - Волгоград. - 2004. - Вып. 1, № 6. - С. 4-22.

105. Бердыченко, А. А. Структурные изменения титана при образовании сварного соединения сваркой взрывом [Текст] / А. А. Бердыченко // Известия ВолгГТУ. Сварка взрывом и свойства сварных соединений. - 2008 - № 3(41). - С. 57-67.

106. Stelly, М. Adiabatic shearing [Text] / М. Stelly, R. Dormeval 11 Metallurgical Applications of Shock-Wave and High-Strain-Rate Phenomena. — NewYork : Plenum Press, 1986. - P. 607-632.

107. Shockey, D. A. Materials aspects of the adiabatic shear phenomena [Text] /

D. A. Shockey 11 Metallurgical Applications of Shock-Wave and High-Strain-Rate Phenomena. - NewYork : Plenum Press, 1986. - P. 633-636.

108. Meyers, M. A. High strain rate deformation of copper [Text] / M. A. Meyers, L. W. Meyer, J. Beatty II Metallurgical Applications of Shock-Wave and High-Strain-Rate Phenomena. - NewYork : Plenum Press, 1992. - P. 529.

109. Бондарь, М. П. Особенности формирования структуры при больших высокоскоростных деформациях [Текст] / М. П. Бондарь, // Физическая мезомеха-ника. - 1998 - №1 - С. 37-54.

110. Конон Ю. А. Сварка взрывом [Текст] / Ю. А. Конон, JI. Б. Первухин,

A. Д. Чудновский. - Москва : Машиностроение, 1987. - 216 с.

111. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа: справочник [Текст] / О. А. Банных и др.; под ред. О. А. Банных, М. Е. Дрица. Москва : Металлургия, 1986. - 439 с.

112. Трыков, Ю. П. Влияния исходного состояния магния на свойства его соединения с алюминием и температурно-временная зависимость последних [Текст] / Ю. П. Трыков, А. В. Ерохин, Н. Н. Казак, В. С. Седых // Новое в технологии сварки взрывом. - Киев, 1970. - С. 113-117.

113. Трыков, Ю. П. Свойства механически неоднородных композиционных соединений МА2-1-АД1-АМг6, полученных сваркой взрывом [Текст] / Ю. П. Трыков, А. В. Ерохин, В. П. Белоусов // Применение энергии взрыва в сварочной технике : сб. науч. тр. - Киев : ИЭС им. Патона, 1983. - С. 53-57.

114. Комплексная технология получения магниево-алюминиевого композита [Текст] / В. Н. Арисова, Ю. П. Трыков, JI. М. Гуревич, Д. С. Самарский,

B. Г. Шморгун // Известия Волгогр. гос. техн. ун-та. - 2007. - № 5. - С. 7-13.

115. Возможность протекания СВС-процесса в виде теплового взрыва в сварочном зазоре на примере титана [Текст] / JT. Б. Первухин, А. А. Бердыченко, Д. В. Олейников // Известия Волгогр. гос. техн. ун-та. - 2004. -№ 6. - С. 65-70.

116. Влияние деформации изгиба на микромеханические свойства и кинетику диффузии в слоистом композите системы Ti-Fe [Текст] / В. Г. Шморгун, Ю. П. Трыков, О. В. Слаутин, Д. Ю. Донцов // Известия Волгогр. гос. техн. ун-та. -2005. -№ 3. - С. 21-24.

117. Влияние состава атмосферы на образование соединения титана со сталью при сварке взрывом [Текст] / О. JI. Первухина, А. А. Бердыченко, JI. Б. Первухин, Д. В. Олейников // Известия Волгогр. гос. техн. ун-та. - 2006. - № 9.-С. 51-54.

118. Трыков, Ю. П. Титан-сталь: от биметалла до интерметаллидных композитов [Текст] / Ю. П. Трыков, В. Г. Шморгун, Л. М. Гуревич // Известия Вол-гогр. гос. техн. ун-та. - 2008. - Т. 10, - № 2. - С. 5-14.

119. Лысак, В. И. Сварка взрывом [Текст] / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин. -Москва : Машиностроение, 2005. - С. 320.

120. Кривцов, А. Н. О роли пластической деформации металла в зоне соединения при сварке взрывом [Текст] / Кривцов А. Н., Седых В. С. // Физика и химия обработки материалов. - 1969. - № 1. - С. 132-141.

121. Лысак, В. И. Сварка взрывом [Текст] / В. И. Лысак, С. В. Кузьмин. -Москва : Машиностроение, 2005. - С. 101.

122. О механизме пластической деформации при сварке взрывом [Текст] / А. Н. Кривенцов, В. С. Седых, И. П. Краснокутская и др. // Физика и химия обработки материалов. - 1969. - № 6. - С. 99-102.

123. Седых, В. С. Сварка взрывом как разновидность процесса соединения металлов в твердой фазе [Текст] / В. С. Седых // Сварка взрывом и свойства сварных соединений : межвуз. сб. науч. тр. ВолгПИ. Волгоград, 1974. - Вып. 1. - С. 324.

124. Конон, Ю. А. Сварка взрывом [Текст] / Ю. А. Конон, Л. Б. Первухин. - Москва: Машиностроение, 1987. - С. 326.

125. Гуляев, А. П. Металловедение [Текст] / А. П. Гуляев. - Москва : Металлургия, 1977. - 647 с.

126. ГОСТ 21984-76. Вещества взрывчатые промышленные. Аммонит № 6ЖВ и_аммонал водоустойчивые. Технические условия [Текст]. - Введ. 1977-0701. - Москва : Изд-во стандартов, 2004. - 8 с.

127. ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа [Текст]. - Введ. 1998-01-01. Москва : Изд-во стандартов, 1998. - 15 с.

128. ГОСТ 5639 - 82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна [Текст]. - Введ. 1983-01-01. Москва : Изд-во стандартов, 1983. -38 с.

129. Горелик, С. С. Рентгенографический и электронно-оптический анализ : учеб. пособие для вузов [Текст] / С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, JI. Н. Расторгуев. - 4-е изд. доп. и перераб. - Москва : МИСИС, 2002. - 360 с.

130. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников [Текст]. - Введ. 1977-01-01. Москва : Изд-во стандартов, 1978. - 55 с.

131. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение [Текст]. -Введ. 1986-01-01. Москва : Изд-во стандартов, 1987. - 37 с.

132. ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах [Текст]. - Введ. 1979-01-01. Москва : Изд-во стандартов, 1994. - 14 с.

133. РД 50-545. Методические указания. Определение характеристик тре-щиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении [Текст]. -Москва : Изд-во стандартов, 1983. - 96 с.

134. Johnson G. R. A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures [Text] / G. R. Johnson, W. H. Cook II Proceedings of the 7 International Symposium on Ballistics. Hague, - 1983. - Vol. 547. -P. 541-547.

135. Приходько, E. А. Формирование многослойных материалов с повышенным уровнем конструктивной прочности методом сварки взрывом углеродистых и легированных сталей [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.16.09 / Е. А. Приходько ; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2012. - 224 с.

136. Формирование сваркой взрывом слоистых композиционных материалов из разнородных сталей [Текст] / Т. В. Журавина, Д. В. Павлюкова, Д. С. Терентьев, Е. Б. Макарова, И. А. Батаев // Обработка металлов.Технология. Оборудование. Инструменты. - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 2010. - №1. - С. 6 -8

137. Ложкин В. С. Структура и свойства многослойного композита, сформированного сваркой взрывом тонколистовых пластин из сталей 20 и Н18К9М5Т

[Текст] / В. С. Ложкин // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. - 2013.-№ 3. - С. 110-114.

138. Структура и механические свойства многослойных материалов, сформированных по технологии сварки взрывом тонколистовых заготовок [Текст] /

A. А. Батаев, И. А. Батаев, В. И. Мали, А. Б. Карпов, Е. А. Приходько, М. А. Есиков, Н. А. Морева // Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны = Extreme states of substance. Detonation. Shock waves : сб. тез. докл. междунар. конф. «13 Харитон. науч. чтения». - Саров : РФЯЦ-ВНИИЭФ, -2011.-С. 320-323.

139. Структура и усталостная трещиностойкость многослойного композита сталь 20 — сталь 12Х18Н10Т, полученного сваркой взрывом [Текст] / Е. А. Ложкина, И. А. Батаев, В. И. Мали, А. А. Никулина, А. И. Попелюх,

B. С. Ложкин // Деформация и разрушение материалов. - 2013. - № 3. - С. 28-34.

140. Ложкина Е. А. Формирование многослойных пакетов из сталей различного типа сваркой взрывом [Текст] / Е. А. Ложкина, В. С. Ложкин // Современные техника и технологии : сб. докл. 20 междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 14-18 апр.2014 г. В 3 т. - Томск : ТПУ, -2014.-Т. 2.-С. 55-56.

141. The increase of structural strenght of multilayered materials produced by explosive welding of dissimilar steels thin plates [Text] / E. A. Prikhodko, V. S. Lozhkin, V. I. Mali, M. A. Esikov II The 8 international forum on strategic technologies (IFOST 2013) : proc., Mongolia, Ulaanbaatar, 28 June — 1 July 2013. — Ulaanbaatar, 2013. — Vol. I.-P. 37-40.

142. The effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of multilayered composites welded by explosion [Text] / E. А. Приходько, И. А. Батаев, А. А. Батаев, В. С. Ложкин, М. А. Есиков, В. И. Мали // Advanced Materials Research. - Vol. 535-537 (2012). -pp 231-234.

143. Ложкин, В. С. Структура и механические свойства многослойного композита, сформированного сваркой взрывом тонколистовых сталей 12Х18Н10Т и Н18К9М5Т [Текст] / В. С. Ложкин, Е. А. Ложкина, В. И. Мали, М. А. Есиков //

Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. - 2014. - № 3. - С. 28-36.

144. Floreen, S. The fabricability and toughness of laminar composites of mar-aging steel [Text] / S. Floreen, N. Kenyon, H. W. Hayden II Journal of Engineering Materials and Technology. - 1974. - Vol. 96(3). - P. 176-181.

145. Devine, Т. M. Fracture mechanisms in maraging steel-iron laminates [Text] / Т. M. Devine, S. Floreen, H. W. Hayden // Engineering Fracture Mechanics. -September 1974, - Vol. 6,-Issue 2,-P. 315-323