Технологичность и конструкционная прочность низкоуглеродистых сталей с мартенситной структурой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.01, кандидат технических наук Швецов, Валерий Владимирович

• Швецов, Валерий Владимирович
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Швецов, Валерий Владимирович

Введение.

1. Состояние вопроса. Постановка задачи.

1.1. Проблемы технологичности улучшаемых сталей.

1.2. Технологичность высокопрочных сталей.

1.3. Технологичность низкоуглеродистых мартенситных сталей.

1.3.1. Обеспечение технологичности при закалке.

1.3.2. Принцип легирования, структура и свойства НМС.

1.3.3. Технологические свойства и преимущества НМС.

1.4. Конструкционная прочность и методы оценки трещино-стойкости металлов.

1.4.1. Характеристики конструкционной прочности.

1.4.2. Оценка статической трещиностойкости.

1.4.3. Оценка динамической трещиностойкости.

1.4.4. Оценка циклической трещиностойкости.

1.5. Постановка задачи.

2. Материалы и методики исследования.

2.1. Выбор материалов и режимов термической обработки.

2.2. Исследование структуры и свойств сталей после термической обработки.

2.3. Электронно-микроскопические исследования.

2.4. Оценка трещиностойкости при однократном нагружении.

2.5. Оценка трещиностойкости при циклическом нагружении.

3. Технологичность МСС и НМС при термоупрочнении.

3.1. Анализ технологических маршрутов термоупрочнения

МСС и НМС.

3.2. Сравнительный анализ чувствительности к перегреву МСС и НМС.

3.3. Оценка чувствительности МССи НМС к скорости охлаждения при закалке.

3.4. Технологичность МСС и НМС при отпуске. Влияние температуры отпуска на структуру и свойства сталей.

3.4.1. Влияние скорости закалочного охлаждения на окончательные свойства МСС.

3.4.2. Изменение структуры и свойств при отпуске стали ЭП678.

3.4.3. Изменение структуры и свойств при отпуске стали 12Х2Г2НМФТ.

Выводы.

4. Структурные аспекты прочности и трещиностойкости

НМС и МСС.

4.1. Влияние температуры отпуска на трещиностойкость НМС.

4.1.1. Статическая трещиностойкость.

4.1.2. Динамическая трещиностойкость.

4.1.3. Циклическая трещиностойкость.

4.2. Влияние температуры отпуска на трещиностойкость МСС.

4.2.1. Трещиностойкость при однократном нагружении.

4.2.2. Циклическая трещиностойкость.

4.3. Сравнительный анализ прочности и трещиностойкости

НМС и МСС.

Выводы.

5. Промышленное опробование.

6. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технологичность и конструкционная прочность низкоуглеродистых сталей с мартенситной структурой»

Повышение качества и надежности продукции машиностроения в значительной степени зависит от совершенства новых конструкций и их технологичности. Высокая технологичность обусловливает минимальные затраты и устойчивость процесса изготовления. Создание перспективных образцов определяется наличием технологичных материалов и новых технологических процессов. Их взаимное влияние определяет качество изготовления, надежность, технические характеристики, трудоемкость, стоимость и необходимость капитальных затрат на освоение производства новых изделий.

Современный уровень технологии должен решать задачи снижения трудоемкости и металлоемкости, повышения производительности труда, а также обеспечения конструкционной прочности деталей. Новейшие достижения в области физического металловедения, обработки давлением, сварки, упрочняющей термообработки позволяют создать рациональные технологические процессы на базе новых конструкционных сталей, обеспечивающие минимальные затраты при изготовлении новых образцов.

В настоящее время ясно, что наиболее высоким уровнем технологичности обладают конструкционные стали с низким содержанием углерода, при этом достижение высокого уровня прочности неизбежно связано с получением в этих сталях мартенситной структуры. Известны две группы низкоуглеродистых конструкционных сталей, в которых можно достичь прочности о0,2 ^ 1000 МПа: мартенситно-стареющие стали (МСС) и низкоуглеродистые мартенситные стали (НМС).

Важной составляющей технологических свойств конструкционных сталей является технологичность термоупрочнения, которую можно оценить следующими основными критериями:

- склонность к росту зерна аустенита при нагреве под закалку, определяющая допустимый интервал закалочных температур;

- прокаливаемость, определяющая охлаждающую среду и возможность термоупрочнения крупногабаритных заготовок и деталей;

- характер изменения свойств закаленных сталей при последующем нагреве, который является решающим при определении допустимого интервала температур отпуска.

В связи со всем вышесказанным в данной работе проведен сравнительный анализ технологичности термического упрочнения экономно легированной МСС ЭП678 и НМС повышенной прочности 12Х2Г2НМФТ, который показал, что технологичность термоупрочнения НМС существенно выше. НМС 12Х2Г2НМФТ обладает низкой склонностью к росту аустенитного зерна, закаливается на мартенсит охлаждением на воздухе в сечениях до 500 мм, а уровень прочности 00,2 ^ 1000 МПа (ов 2 1200 МПа), получаемый после закалки, сохраняется при последующем отпуске до 500 °С включительно.

Известно также, что высокопрочные конструкционные стали обладают повышенной чувствительностью к концентраторам напряжений. Поскольку предельно острым концентратором является трещина, в работе проведен сравнительный анализ трещинрстойкости сталей ЭП678 и 12Х2Г2НМФТ при различных способах нагружения. Показано, что при обработке на уровень прочности ов as 1200 МПа низкоуглеродистая мартенситная сталь 12Х2Г2НМФТ не уступает МСС по уровню трещиностойкости.

При производстве изделий машиностроения значительную долю составляют термоупрочненные сварные конструкции. Важную роль в технологии изготовления деталей играют точные термоупрочненные заготовки. Одной из серьезных проблем изготовления сварных конструкций и точных заготовок является обеспечение бездеформационности термической обработки и свариваемости термоупрочненных элементов. Существенные трудности связаны с тем, что традиционные конструкционные стали (0,15-0,40 % углерода) закаливаются только в жидкие среды. Неизбежность деформации при закалке и ограниченная свариваемость сталей в термоупрочненном состоянии диктуют определенную технологическую последовательность операций при изготовлении заготовок и сварных конструкций, а также сдерживают рост прочности.

Совмещенный процесс формообразования и закалки (ТМО) с использованием серийных среднеуглеродистых сталей нашел применение в промышленности страны благодаря теоретическим разработкам, выполненным под руководством Р.И. Энтина, В.Д. Садовского, M.JI. Бернштейна, О.И. Шаврина. Однако трудности в осуществлении деформации, закалки, отсутствие необходимого сложного оборудования, низкая обрабатываемость резанием сталей после термомеханической обработки сдерживают широкое применение этих процессов. Кроме того, внедрение ТМО связано с капитальными затратами на организацию специализированного производства и ограничено необходимостью использования жидких сред из-за низкой прокаливаемости серийных сталей. Поэтому ТМО, позволяющая совместить процесс формообразования с упрочняющей обработкой, распространена там, где требуется обеспечение очень высоких механических характеристик и мал объем механической обработки.

Решение технологических проблем обеспечения бездеформационности термической обработки сложных конструкций и заготовок и обеспечение свариваемости в термоупрочненном состоянии обычно достигается путем создания совершенного термического и сварочного оборудования. При этом требуются большие капитальные затраты на оборудование и производственные площади. Этот путь не решает поставленных задач, когда конструкции и заготовки имеют сложную форму. Наиболее простой и надежный способ - использование специально созданных низкоуглеродистых мартенситных сталей, обеспечивающих бездеформационную термическую обработку и хорошую свариваемость. При этом для осуществления технологического процесса производства термоупрочненных сварных конструкций с равнопрочными сварными соединениями не требуется специального оборудования и новых способов сварки. Такой экономически целесообразный процесс легко освоить в потоке существующего производства. Главным достоинством его является возможность проведения бездеформационной закалки сварных конструкций на воздухе и, следовательно, сварки деталей как в нетермоупрочненном, так и в термоупрочненном состоянии. Использование низкоуглеродистых мартенситных сталей, не склонных к деформации и обладающих глубокой прокаливаемостью, может решить проблему получения точных термоупрочненных полуфабрикатов (проката и штамповок) в металлургическом производстве машиностроительных заводов. Точность геометрических параметров определяется совершенством оборудования для горячей обработки давлением.

Наиболее сложными объектами, как с точки зрения изготовления, так и термоупрочнения, являются тяжелонагруженные массивные сварные изделия и конструкции, к материалу которых предъявляются требования, являющиеся, в традиционном понимании, взаимоисключающими: высокая прочность и одновременно высокая надежность; сквозная прокаливаемость в больших сечениях с гарантированным получением высокопрочного состояния и одновременно хорошая свариваемость с обеспечением не только равнопрочности соединений, но и бездеформационности теплового воздействия. К таким сложным изделиям относятся, например, роторные колеса нагнетателей газоперекачивающих установок. Применение серийных сталей в данном случае невозможно, так как не позволяет получить требуемый комплекс свойств, поэтому в настоящее время рабочие колеса ГПУ изготавливают из МСС типа ЭП678.

Проведенные исследования позволили рекомендовать низкоуглеродистые мартенситные стали повышенной прочности (12Х2Г2НМФТ, 12Х2Г2НМФБ) взамен дорогостоящей стали 03X11 HI 0М2Т-ВД (ЭП678). Из промышленной партии стали 12Х2Г2НМФБ изготовлены поковки для роторных колес нагнетателя газоперекачивающей установки НЦ16. Исследования механических свойств и свариваемости показали, что все характеристики данной стали полностью удовлетворяют требованиям технической документации.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Швецов, Валерий Владимирович

ВЫВОДЫ

1. Установлены факторы, обусловливающие повышенную технологичность и связанную с ней конструкционную прочность низкоуглеродистых мартенситных и мартенситно-стареющих сталей.

Высокая устойчивость аустенита при охлаждении, малая чувствительность к перегреву при аустенитизации, возможность осуществления закалки с охлаждением на спокойном воздухе при низком содержании углерода обеспечивают формирование структуры пакетного мартенсита с высокой плотностью дислокаций. Медленное охлаждение и высокая температура мартенситного превращения гарантируют минимальные остаточные напряжения и возможность самоотпуска в ходе охлаждения при температуре ниже Мн = 400 °С. В результате структура пакетного низкоуглеродистого мартенсита обладает в закаленном состоянии комплексом характеристик механических свойств, необходимых для реализации конструкционной прочности стали с пределом прочности ств ^ 1200 МПа.

2. Технологический процесс упрочнения НМС 12Х2Г2НМФТ существенно надежнее обеспечивает заданные параметры технологического процесса и характеристики механических свойств. Закалка с деформационного или повторного нагрева при охлаждении на спокойном воздухе обеспечивает получение мартенситной структуры с прочностью ств ^ 1200 МПа, исключая коробление и деформацию заготовки. При этом минимально допустимая скорость охлаждения для обеспечения ударной вязкости KCU > 1,2 МДж/м2 составляет 0,03 град/с, что гарантирует прокаливаемость при охлаждении на воздухе в сечении 500 мм. Исследование процессов распада низкоуглеродистого мартенсита (~ 0,1 % С) показало, что при отпуске сталей 12Х2Г2НМФТ и 10ХЗГНМ до 300 °С состояние твердого раствора не меняется, а при температурах до 500 °С возможно незначительное выделение карбидов, не оказывающее существенного влияния на комплекс механических свойств. Следовательно, для снятия термических напряжений в сложнонапряженных конструкциях допустим отпуск при температурах до 500 °С. Широкий интервал температур отпуска увеличивает технологические возможности при термообработке, повышает надежность выполнения операций и, как следствие, получения заданных свойств.

Существенным недостатком стали 03X11 HI 0М2Т является необходимость закаливать изделия в воде и отпускать в узком интервале температур 520.560 °С для реализации интерметаллидного упрочнения на уровень ав ^ 1200 МПа. Кроме того, сталь 03Х11Н10М2Т склонна к перегреву, что не позволяет осуществлять закалку от высоких температур, в частности, после завершения горячей деформации.

3. Исследование закономерностей изменения трещиностойкости, основной характеристики конструкционной прочности, позволяет заключить: а) закономерности изменения трещиностойкости при отпуске для всех исследованных низкоуглеродистых мартенснтных сталей одинаковы. Наиболее высокими характеристиками статической, динамической и циклической трещиностойкости НМС обладают в закаленном и низкоотпущенном (до 300 °С) состоянии, а минимальный уровень трещиностойкости зафиксирован после высокого отпуска при температурах 500.600 °С. Максимальные уровни прочности и трещиностойкости НМС достигаются при одинаковых режимах термической обработки (закалка и низкий отпуск), что обеспечивается получением структуры низкоуглеродистого пакетного мартенсита. Следовательно, не требуется выбирать специальный режим термической обработки для конкретных условий работы; б) изменение трещиностойкости при отпуске мартенситно-стареющих сталей имеет сложный характер, что связано с ярко выраженной стадийностью распада твердого раствора: динамическая трещиностойкость минимальна после отпуска при температуре 440, а статическая - при 500 °С, что соответствует выделению промежуточных (когерентных) и стабильных (некогерентных) интерметаллидов соответственно. Циклическая трещиностойкость в низкоамплитудной области коррелирует с динамической, а в высокоамплитудной области -со статической трещиностойкостью. Наиболее высокой трещиностойкостью МСС обладают в закаленном состоянии (структура пакетного мартенсита). Выделение при отпуске 400. 500 °С упрочняющих фаз обеспечивает значительное упрочнение, однако приводит к снижению характеристик динамической и циклической трещиностойкости. Таким образом, обработка МСС на максимальную конструкционную прочность невозможна. Сложная зависимость различных характеристик трещиностойкости от температуры отпуска требует специальных режимов термической обработки для конкретных условий эксплуатации. Это существенно снижает технологичность термической обработки.

4. Проведенные исследования позволили рекомендовать НМС повышенной прочности (12Х2Г2НМФТ, 12Х2Г2НМФБ) взамен стали 03X11 HI0М2Т-ВД для изготовления роторных колес нагнетателя газоперекачивающей установки. Результаты исследования промышленной плавки наиболее технологичной стали 12Х2Г2НМФБ свидетельствуют о полном соответствии качества поковок и сварных соединений техническим требованиям, предъявляемым к роторным колесам. Акт исследования промышленной партии прилагается. Понижение стоимости стали в « 3 раза подтверждает экономическую целесообразность замены стали 03X11Н10М2Т-ВД (ЭП678) на сталь 12Х2Г2НМФБ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Швецов, Валерий Владимирович, 2004 год

1. Орлов П.И. Основы конструирования. Кн. 1. М.: Машиностроение, 1977. - 623 с.

2. Потак Я.М. Высокопрочные стали.- М.: Металлургия, 1972.- 208 с.

3. Гольдпггейн М.И., Литвинов B.C., Бронфин Б.М. Металлофизика высокопрочных сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 318 с.

4. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали. М.: МИСИС, 1999. - 408 с.

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

6. Перкас М.Д., Кардонский В.М. Высокопрочные мартенситно-стареющие стали. М.: Металлургия, 1970. — 224 с.

7. Гуляев А.П. Выбор марки сталей для деталей машин // МиТОМ. №1.-1983.-С. 54-59.

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

9. Гуляев А.П., Голованенко Ю.С., Зикеев В.Н. Влияние количества немартенситных продуктов превращения на сопротивление разрушению улучшаемой конструкционной стали // МиТОМ. №7. 1978. - С. 60-67.

10. Энтин Р.И., Клейнер Л.М., Коган Л.И., Пиликина Л.Д. Низкоуглеродистые мартенситные стали И Известия АН СССР. Металлы. №3.-1979.-С. 114-120.

11. Клейнер Л.М., Коган Л.И., Энтин Р.И Свойства низкоуглеродистого легированного мартенсита // ФММ. Т. 33. Вып.4. -1972.-С. 824-830.

12. Коган Л.И., Клейнер Л.М., Энтнн Р.И. Особенности превращения аустенита в малоуглеродистых легированных сталях // ФММ. Т.41. Вып.1. 1976. - С. 118-124.

13. Энтин Р.И., Клейнер Л.М. и др. Прочностные свойства низкоуглеродистой мартенситной стали 07ХЗГНМЮ // Известия АН СССР. Металлы. №4. 1982. - С. 86-90.

14. Клейнер Л.М., Коган Л.И., Косматенко И.Е. и др. Малоуглеродистые конструкционные стали со структурой мартенсита. Бюл. ЦНИИТЭИЧЕРМЕТ. №4 (720). 1974. - С. 3-9.

15. Клейнер Л.М., Алешин В.М., Толчина И.В. и др. Анализ технологии и свойств высокопрочных насосно-компрессорных труб // Сталь. №9. 1996. - С. 63-65.

16. Клейнер Л.М., Дружинин Ю.В., Рыбкин А.Н., Толчина И.В. Производство высокопрочного листа из малоуглеродистых мартенситных сталей // Сталь. №9. -1995. С. 72-73.

17. Каменских А.П., Заяц Л.Ц., Клейнер Л.М. и др. Особенности у-*а превращения в стали 12Х2Г2НМФТ // ФММ. Т.93. №2. 2002 - С.

18. Энтин Р.И., Панкова М.Н., Клейнер Л.М. и др. Структура и свойства некоторых низкоуглеродистых легированных свариваемых сталей // МиТОМ. №6. 1991. - С. 22-27.

19. Туров А.В., Клейнер Л.М., Коковякина С.А., Мочалова Т.Ф. Исследование структуры и свойств мартенситной стали 12Х2Г2НМФТ в зоне термического влияния // Сварочное производство. №5. 2000.1. С.72-73.

20. Силина О.В., Клейнер JI.M., Митрохович Н.Н. и др. Повышение теплостойкости азотируемых низкоутлеродистых мартенситных сталей // МиТОМ. №1. -1998. С. 17-20.

21. Клейнер JI.M., Митрохович Н.Н., Новоселова JI.M. и др. Азотирование деталей, работающих на износ при высоких контактных нагрузках // Вестник машиностроения. №5. 1999. - С. 32-34.

22. Клейнер JI.M., Митрохович Н.Н., Новоселова JI.M. и др. Патент РФ № 2133299 от 20.07.99, МКИ С 23 С 17/00, С 23 С 8/26. «Способ изготовления азотированных деталей из низкоутлеродистых мартенситных сталей».

23. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986. - 480 с.

24. Клейнер JI.M. Низкоуглеродистые мартенситные стали / Учебное пособие. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т., 1997. - 71 с.

25. Саррак В.И., Суворов С.О. Взаимодействие углерода с дефектами в мартенсите // ФММ. Т.26. №1. 1968. - С. 147-156.

26. Клейнер JI.M., Коковякина С.А., Митрохович Н.Н. и др Экологически чистые технологии производства термоупрочненных полуфабрикатов, заготовок деталей и сварных конструкций / Учебное пособие. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т., 2000. - 41 с.

27. Лебедев Ю.М., Лазарев В.Н., Клейнер Л.М., Энтин Р.И. Исследование свариваемости низкоуглеродистой мартенситной стали 07ХЗГНМ // Автоматическая сварка. №9. 1989. - С. 15-18.

28. Иванов А.С., Карманов Д.В., Вдовина О.Н. Поверхностное насыщение низкоуглеродистых мартенситных сталей бором и медью // МиТОМ. №6. 1999. С. 13-16.

29. Иванов А.С., Карманов Д.В., Гужева М.Б. Бороцементация низкоуглеродистых мартенснтных сталей // Механика и технология материалов и конструкций: Сб. научн. тр. Вып. 7. Пермь, 1999. - С. 3-8.

30. Иванов А.С., Карманова О.Н., Гужева М.Б., Калинин А.С. Структура и свойства поверхностной зоны цементованного слоя на низкоуглеродистых мартенснтных сталях // Наука производству. №5. -2000.-С. 3-5.

31. Силина О.В. Азотирование сталей со структурой низкоуглеродистого мартенсита для поверхностного упрочнения деталей машиностроения // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. -№ 05.02.01. Пермь: ПГТУ, 1999. - 19 с.

32. Сюзева Е.Б. Отпуск конструкционных сталей со структурой низкоуглеродистого мартенсита // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. № 05.02.01. - Пермь: ПГТУ, 2000. - 16 с.

33. Клейнер JI.M., Симонов Ю.Н. Стали для совмещенного процесса формообразования с закалкой // Перспективы горнометаллургической индустрии: Сб. научн. тр.- Новокузнецк: Сибирские огни, 1999.-С. 188-197.

34. Клейнер JI.M., Симонов Ю.Н. Структура и свойства низкоуглеродистых мартенснтных сталей // МиТОМ. №8. 1999. - С. 4648.

35. Некрасова Т.В., Симонов Ю.Н., Клейнер JI.M., Добровольских Е.А. Технологичные дисперсионноупрочняемые низкоуглеродистые мартенситные стали // Наука производству. №5. - 2000. - С. 12-14.

36. Некрасова Т.В., Симонов Ю.Н., Некрасова В.Н. О применении низкоуглеродистых мартенситных сталей в машиностроении // Машиностроитель. №9. 2000. - С. 5-6.

37. Некрасова Т.В. Дисперсионноупрочняемые экономно-легированные низкоуглеродистые мартенситные стали повышенной технологичности в машиностроении // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. № 05.02.01. - Пермь: ПГТУ, 2001. - 15 с.

38. Некрасова Т.В., Симонов Ю.Н., Клейнер JI.M. Повышение прочности экономнолегированных низкоуглеродистых мартенситных сталей // Journal of the Technical University at Plovdiv, "Technical sciences2001. V.7. -P. 85-100.

39. Кишкина С.И. Сопротивление разрушению алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1981. - 297с.

40. Васильченко Г.С., Морозов Е.М. Расчет на прочность массивных конструкций, содержащих трещины // Вестник машиностроения. №3. -1977. С. 72-74.

41. Георгиев М.Н., Морозов Е.М. Предел трещиностойкости и расчет на прочность в пластическом состоянии // Проблемы прочности. №7.-1979.-С. 45-48.

42. Морозов Е.М. Единый метод расчета на хрупкую и квазихрупкую прочность // Сб. научн. тр. Моск. инж.-физ. ин-та. Вып.4. -1977.-С. 47-51.

43. Морозов Е.М., Фридман Я.Б. Некоторые закономерности в теории трещин // Сб. научн. тр. Моск. инж.-физ. ин-та. Вып.2. 1968.- С. 216-253.

44. Морозов Е.М. О расчете на прочность на стадии разрушения // Сб. научн. тр. Моск. инж.-физ. ин-та. Вып.З. -1969. С. 97-90.

45. Махутов А.Н. Определение коэффициента интенсивности деформаций // Унификация методов испытаний металлов на трещиностойкость: Сб. научн. тр. М.: Госстандарт. -1982. - С. 54-59.

46. Махутов Н.А. Образование и развитие трещин малоциклового разрушения при повышенных температурах // Материалы Всесоюзного симпозиума по малоцикловой усталости. Челябинск: ЧПИ, 1974. Вып.2. -С. 71-73.

47. Махутов Н.А. Диаграмма разрушения в связи с пластическими деформациями в зоне трещины // Прочность материалов и конструкций. -Киев: Наукова Думка, 1975. С. 340-344.

48. Леонов М.Я., Панасюк В.В. Розвиток трйщини, яка в плаш мае форму круга // ДАН УРСР. №2. -1961. С. 165-168.

49. Панасюк В.В. До Teopii поширения тр1щин при деформаци твердого тша // ДАН УРСР. №9. -1960. С. 1185-1188.

50. Панасюк В.В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами // Киев: Наукова Думка 1968. - 246 с.

51. Dugdale D.S. Yelding of Steel Sheets, Containing Slits // Journ. of Mech andPhys. of Solids, 1960. V.8. №2. -P. 112-116.

52. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980.-368 с.

53. Eshelbis J. D. Continuum Theory of Lattice Defects // Solid State Physics. New York: Acad. Press, 1956. V.3. - P. 79-144.

54. Черепанов Г.П. О распространении трещин в сплошной среде // ПММ. Т.31. Вып.З. 1967. - С. 111-116.

55. Rice J. R. A Path Independent Integral and the Approximate Analysis of Strain Concentration by Notches and Cracks II Trans. ASME. -Journ. Appl. Mech., 1968. -P. 379-386.

56. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при динамическом нагружении // Методические указания. М.: Издательство стандартов -1983. 51 с.

57. Тернер К. Измерение вязкости разрушения при ударном испытании с осциллографированием // Ударные испытания металлов. -М.: Мир, 1973. С. 100-122.

58. Kennich P. An Analogue Computer Model of Charpy Impact Test II Comm. DocAI79. Navy Dep. Advis. Comm. on Structural Steels, 1968. -October.

59. Otani L. Tetsudo Gidsuku Kanku Sure // Journ. of Railway Eng. Res., 1957. V.14.-P. 503-509.

60. Дроздовский Б.А., Фридман Я.Б. Методика оценки чувствительности материалов к трещинам при ударном изгибе // Заводская лаборатория. №3. 1959. - С.320-328.

61. Лившиц Л.С., Рахманов А.С. Об определении ударной вязкости при низких температурах и склонности материала к зарождению и развитию трещин // Заводская лаборатория. №2. -1959. С. 190-192.

62. Newhouse D. /. Relationships Between Charpy Impact Energy, Fracture Appearance and Test Temperature in Alloy Steels // WeldJourn., 1963. V.42. №. -P. 1058-1118.

63. Гуляев Л.П. Разложение ударной вязкости на ее составляющие по данным испытания образцов с разным надрезом // Заводская лаборатория. №4. 1967. - С. 473-475.

64. Георгиев М.Н. Вязкость малоуглеродистых сталей // М.: Металлургиздат, 1973. 224 с.

65. Мэттьюз У. Роль ударных испытаний при оценке вязкости разрушения материалов // Ударные испытания металлов. М.: Мир, 1973.-С. 13-29.

66. Косарев JI.H. Повышение прочности, надежности и долговечности корпуса фрикционного аппарата Ш1-ТМ // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. № 05.16.01. - М.: ЦНИИ МПС, 1975.-18 с.

67. Барсом Дж., Рольф С. Корреляция между К1С и результатами испытаний образцов Шарпи с V-образным надрезом в интервале критических температур // Ударные испытания металлов. М.: Мир, 1973.-С. 277-296.

68. Георгиев М.Н., Кудин В.Г. Критическая температура хрупкости в связи с условиями эксплуатационного разрушения // Заводская лаборатория. №6. -1982. С. 69-71.

69. ГОСТ 23026-78. Металлы. Метод испытания на многоцикловую и малоцикловую усталость. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 40 с.

70. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машгиз, 1963. -451с.

71. Труфяков В.И. Усталость сварных соединений. Киев: Наукова Думка, 1973.-216 с.

72. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1976. - 455 с.

73. Hoeppner D.W., Krupp W.E. Prediction of Component Life by Application of Fatigue Growth Knoledge I I Eng. Fract. Mech., 1974. V.6. P. 47-70.

74. Paris P.C. A Critical Analysis of Crack Propagation Laws II Journ. ofBas. Eng. TransASME, 1963. №4. -P. 528-534.

75. Ярема С.Я. Исследование роста усталостных трещин и кинетические диаграммы усталостного разрушения // ФХММ. Т. 13. №4. -1977. С. 3-19.

76. Ярема С.Я., Ратыч JI.B., Попович В.В. Диаграммы усталостного разрушения стали 65Г различных термообработок // ФХММ. Т.10. №3. -1975.-С. 45-51.

77. Ярема С .Я., Микитишин С.И. Аналитическое описание диаграммы усталостного разрушения материалов // ФХММ. Т.П. №6.1975.-С. 47-54.

78. Иванова B.C. Концепция циклической вязкости разрушения // Циклическая вязкость разрушения металлов и сплавов. М.: Наука, 1981. -С. 5-19.

79. Романив О.Н., Деев Н.А., Гладкий Я.Н., Студент А.З. Фрактографическое исследование роста усталостных трещин в низкоотпущенных сталях // ФХММ. Т.П. №5. -1975. С. 23-28.

80. Гордеева Т.А., Жегина И.П. Метод выявления различных стадий разрушения при повторном нагружении по микрофрактографическим признакам // Заводская лаборатория. №4.1976.- С. 464-496.

81. Cooke R. J., Irving P. E., Booth G.S., Beevers C. J. The slow fatigue crack growth and threshold behavior of a medium-carbon alloy steel in air and vacuum 11 Eng. Fract. Mech., 1975. V.7. P. 69-77.

82. Yeum A, Hopkins S.W., Leverant G.R., Rau SA. Correlations between fracture mechanics parameters for stage 2 fatigue crack propagation in Ti-6Al-4V. IIMet. Trans., 1974. V.5. -P. 1833-1842.

83. Lindlei T.C., Richards C.E., Ritchie R.O. Mechanics and mechanisms of fatigue crack growth in metals. A review // Met. and Metal Form., 1976. V.43,9. -P. 268-280.

84. Иванова B.C. Разрушение металлов. M.: Металлургия, 1979.168 с.

85. Otsuca A, Miyata Т., Nishimura S., Kashiwagi Y. Crack initiation frjm a sharp notch and stretched zone // Eng. Fract. Mech., 1975. V.7,3. P. 119-128.

86. Garret G.G. On the tensile to shear fracture mode transision in fatigue crack propagation I I Met. Trans., 1979. V.10. -P. 648-651.

87. Иванова B.C. К определению циклической вязкости разрушения в условиях подобия предельного состояния // ФХММ. Т. 14. №4. 1978. -С. 77-86.

88. Маслов Л.И., Арита М., Беженов А.И. Кинетика распространения усталостных трещин в сталях и сплавах титана и никеля // ФХММ. Т.13. №3. -1977. С. 20-26.

89. Гуревич С.Е., Едидович Л.Д. О скорости распространения трещины и пороговых значениях коэффициента интенсивности напряжения в процессе усталостного разрушения II Усталость и вязкость разрушения металлов. М.: Наука, 1974. - С. 36-78.

90. Гуревич С.Е., Едидович Л.Д. Применение критериев механики разрушения для изучения роста трещины при усталости // Теор. и прикл. мех. Т.9. №2. -1978. С. 117-121.

91. Masounave J., Bailon J-P. Effect of grain size on the threshold stress intensity factor ofaferritic steel // Scr. Met. -1976. V.10,2. -P. 165-170.

92. Hornbogen E., Zumhgar K-H. Microstructure and fatigue crack growth in a y-Fe-Ni-Al alloy //Acta Met. -1976. V.24,6. P. 581-592.

93. Осташ О.П., Ярема С .Я., Ющенко К.А. и др. Влияние структуры стали 03Х13АГ19 на развитие усталостных трещин при нормальной и низкой температурах // ФХММ. Т.13. №6. -1977. С. 56-61.

94. Каплун А.Б. Влияние параметров цикла нагружения на рост усталостных трещин // ФХММ. Т. 14. №4. С.58-68.

95. Niccols Е.Н. A correlation for fatigue crack growth rate // Scr. Met. -1976. V.10,4. -P. 295-298.

96. Tomkins B. Fatigue crack propagation. An analysis // Phil. Mag. -1968. V.155. -P. 1041-1066.

97. Homna H., Nakasawa H. Effect of mechanical properties of material on rate of fatigue crack propagation // Eng. Fract. Mech. 1978. V10,3. -P. 539-552.

98. Schutz W. Fatigue life prediction of aircraft structures past, present and future/ /Eng. Fract. Mech.-1974. V.6,4. -P. 745-773.

99. Ромвари П., Тот Л., Надь Д. Анализ закономерностей распространения усталостных трещин в металлах // Проблемы прочности. №12. 1980. - С. 18-28.

100. Кудряшов В.Г., Смоленцев В.Н. Вязкость разрушения алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 295 с.

101. Черепанов Г.П. О росте трещин при циклическом нагружении // ПМТФ. №6. -1968. С. 64-75.

102. Черепанов Г.П., Кулиев В.Д. Влияние частоты нагружения и неактивных внешних сред на рост усталостных трещин // Проблемы прочности. №1. -1972. С. 31-36.

103. Попова Л.Е., Попов А.А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора в сплавах титана: Справочник термиста. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1991. - 503 с.

104. Спиридонов В.Б., Фридман B.C. Тепловая хрупкость и выбор температуры закалки нержавеющих мартенситностареющих сталей // МиТОМ. №7. 1975. - С. 42-47.

105. Красникова С.И., Леднянский А.Ф., Чернявская С.Г. и др. "Тепловая" хрупкость мартенситностареющей стали 03X11 HI 0М2Т // МиТОМ. №7. -1977. С. 27-31.

106. Бирман С.Р. Экономнолегированные мартенситностареющие стали. М.: Металлургия, 1974. - 208 с.

107. Красникова С.И., Божко С.А., Дробот А.В. К вопросу о тепловой хрупкости малоуглеродистых нержавеющих сталей мартенситного класса // МиТОМ. №9. -1986. С. 43-45.

108. Марочник сталей и сплавов / В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткина и др. / Под общ. Ред. В.Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989. - 640 с.

109. Ильина В.П. Влияние режимов термической обработки на микроструктуру и характер изломов мартенситностареющих сталей 03X11Н10М2Т-ВД и 03X11Н10М2Т2-ВД // МиТОМ. №3. 2002.-С. 20-23.

110. Пестов И.В., Малолетнее А .Я, Перкас М.Д. и др. Структура и свойства ванадиевых мартенситностареющих сталей. // МиТОМ. №4. -1983.-С. 38-40.

111. Клейнер Л.М., Симонов Ю.Н. Стали для совмещенного процесса формообразования с закалкой. // Перспективы горнометаллургической индустрии. Новосибирск: Сибирские огни, 1999. - С. 188-195.

112. Клейнер Л.М. Экономнолегированные низкоуглеродистые мартенситные стали для высокопрочных термоупрочненных заготовок и сварных конструкций. // Национальная металлургия. №3. 2002. - С. 70-75.

113. Клейнер Л.М., Швецов В.В. Новый класс сталей и оригинальные технологии для конкурентоспособных конструкций, машин и механизмов. //Аэрокосмическая техника. Сб. научн. тр. №16 -Пермь. 2004. С. 54-66.

114. Каменских А.П., Заяц Л.Ц., Клейнер Л.М. и др. Особенности у-*а превращения в стали 12Х2Г2НМФТ // ФММ. Т.93. №1. 2002. - С. 90-93.

115. Каменских А.П., Заяц Л.Ц., Клейнер Л.М., Симонов Ю.Н. Особенности формирования структуры и свойств низкоуглеродистой стали 12Х2Г2НМФТ // МиТОМ. №3. 2003. - С. 10-12.

116. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. Учебное пособие. Екатеринбург: УрО РАН, 1999.-495 с.

117. Еднерал А.Ф., Изотов В.И., Клейнер Л.М. и др. Низкоуглеродистые мартенситные стали. // Проблемы металловедения и физики металлов. Тематич. отр. сб. М.: Металлургия. №1. - 1972. - С. 123-134.

118. Ильина В.П., Кузьминская Л.Н., Лапин П.Г. и др. Тепловое охрупчивание нержавеющих мартенситностареющих сталей. // МиТОМ. №7. 1997. - С. 24-26.

119. Гарнова С.В., Феофилов А.А., Рогович М.А., Ковтун И.А. Влияние длины трещины и боковых надрезов на реализацию условий плоской девормации при ударном нагружении. //Молодежная наука Прикамья. Сб. научн. тр. Вып. 2. Пермь, 2002. - С. 23-33.

120. Осминкин В.А. Охрупчивание и особенности старения нержавеющих мартенситностареющих сталей. // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. № 05.16.01. - Свердловск: УПИ, 1979. - 21 с.

121. Перкас М.Б. Структура, свойства и области применения высокопрочных мартенситностареющих сталей. // МиТОМ. №5. 1985. -С. 23-33.

122. Зайцева Р.Д., Перкас М.Д. Факторы, влияющие на пластичность и вязкость мартенситностареющих сталей. // МиТОМ. №9. -1975.-С. 2-11.

123. Швецов В.В., Симонов Ю.Н., Клейнер Л.М. Особенности процессов распада мартенсита при отпуске низкоуглеродистых мартенснтных сталей типа 07ХЗГНМ. // Механика и технология материалов и конструкций: Сб. научн. тр. Вып. 7. Пермь, 2003. -С. 99-102.

124. Клейнер Л.М., Симонов Ю.Н., Сюзева Е.Б. Особенности проявления отпускной хрупкости в низкоуглеродистой мартенситной стали 07ХЗГНМЮА. // Сб. тез. докл. 3-го собрания металловедов России. Рязань. 1996. - С. 77-78.

125. Гольдштейн М.И., Литвинов B.C., Бронфин Б.М. Металлофизика высокопрочных сплавов. М.: Металлургия, 1986. - 312 с.

126. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. -М.: Металлургия, 1977. 360 с.

127. Симонов Ю.Н. Принципы получения структуры пакетного мартенсита при замедленном охлаждении низкоуглеродистого аустенита. // Механика и технология материалов и конструкций: Сб. научн. тр. Вып. 7. Пермь, 2003. - С. 103-109.

128. Изготовление производили согласно разработанным «Исполнителем» техническим условиям ТУ РГ. 163-2002 под техническим руководством «Исполнителя».

129. Установлено соответствие материала поковок техническим требованиям ТУ РГ. 163-2002 и требованиям КД на рабочие колеса роторов нагнетателей газоперекачивающих установок: ов > 1100 МПа, ао,2 > 900 МПа, б > 7%, KCU > 0,5 МДж/м3.

130. Гл. металлург ОАО НПО «Искра»1. Афанасьев Е. А

131. От «Исполнителя»: Руководитель работ, зав. каф. МТО ПГТУ д.т.н., профессор Ответственный исполнитель к.т.н., доцент Исполнитель аспирант1. Клейнер JI.M.1. Симонов Ю.Н.1. Швецов В В.