Влияние поверхностной обработки высокоинтенсивным потоком ионов Zr на структуру, механические свойства и деформационное поведение сталей 12Х1МФ и 30ХГСН2А тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Власов Илья Викторович

• Власов Илья Викторович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Власов Илья Викторович

1. Литературный обзор

1.1. Структура и свойства теплостойких и высокопрочных сталей

1.1.1. Жаропрочные стали

1.1.2. Высокопрочные стали

1.2. Методы и оборудование для формирования покрытий и модификации поверхности

1.2.1. Ионно-лучевая обработка

1.2.2. Электронно-лучевая обработка

1.2.3. Ультразвуковая обработка

1.3. Деформация и разрушение материалов с модифицированными поверхностными слоями

1.4. Усталостное разрушение как проблема физической мезомеханики

1.5. Постановка задачи исследований

2. Материал и методика эксперимента

2.1. Методы обработки материалов

2.2. Материалы и методики исследований

2.3. Экспериментальное оборудование

3. Влияние обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г на структуру, механические свойства и деформационное поведение стали 12Х1МФ

3.1. Введение

3.2. Структурные исследования

3.3. Испытания на статическое растяжение

3.4. Испытания на усталость

3.4.1. Режим малоцикловой усталости

3.4.2. Режим многоцикловой усталости

3.4.3. Знакопеременный циклический изгиб

3.5. Испытания на ударную вязкость

3.6. Заключение по разделу

4. Влияние ультразвуковой обработки (УЗО) и электронно-лучевой обработки (ЭЛО) на структуру и механические свойства стали 12Х1МФ

4.1. Введение

4.2. Электронно-лучевая обработка

4.3. Ультразвуковая ударная обработка

4.4. Комбинирование закалки и ультразвуковой ударной обработок

4.5. Заключение по разделу

5. Влияние обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г на структуру, механические свойства и деформационное поведение стали 30ХГСН2А

5.1. Введение

5.2. Исследование структуры и свойств модифицированного поверхностного слоя

5.2.1 Образцы с мартенситно-бейнитной структурой (серия №1)

5.2.2. Образцы с мартенситной структурой (серия №2)

5.3. Испытания на статическое растяжение

5.4. Испытания на циклическое растяжение

5.5. Заключение по разделу

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние поверхностной обработки высокоинтенсивным потоком ионов Zr на структуру, механические свойства и деформационное поведение сталей 12Х1МФ и 30ХГСН2А»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Подавляющее большинство изделий и деталей машин при эксплуатации испытывают воздействие циклических нагрузок, что может приводить к усталостному разрушению. Таким образом, одной из наиболее важных проблем в машиностроении является разработка методов повышения усталостной долговечности. Несмотря на многолетнюю историю исследований и большое количество публикаций в научно-технической литературе, проблема поиска методов повышения усталостной прочности и циклической долговечности сохраняет актуальность [1, 2].

В нагруженном твердом теле наименьшую сдвиговую устойчивость имеет поверхностный слой, поэтому пластическое течение в нем должно начинаться раньше и развиваться более интенсивно, чем в объёме материала. Подобные эффекты в наибольшей степени должны проявляться в условиях циклического нагружения. В этой связи путем целенаправленного воздействия на поверхностный слой можно оказывать заметное влияние на сопротивление зарождению и распространению усталостных трещин. Таким образом, проведение исследований влияния различных методов поверхностной обработки на усталостную долговечность поликристаллических материалов и, в частности, конструкционных сталей является актуальной научно-технической задачей.

В ИФПМ СО РАН разрабатывается высокоэффективный метод и оборудование вакуумно-дуговой ионно-плазменной обработки, позволяющий при облучении высокоинтенсивным потоком ионов металлов модифицировать структуру поверхностного слоя материала на глубину несколько микрон, что более чем на порядок выше по сравнению с традиционными режимами имплантации. Представляет научный и практический интерес провести исследование влияния обработки высокоинтенсивным потоком ионов на изменение структуры и механических свойств (прежде всего усталостной долговечности) ряда конструкционных сталей. В качестве металла для ионной обработки предложено

использовать цирконий. Предварительные технологические исследования показали, что облучение именно ионами Zr приводит к образованию высокопрочных интерметаллидных фаз и карбидов циркония в виде дисперсного упрочнения. Их наличие должно сдерживать развитие деформационных процессов в поверхностном слое [3, 4]. Также известно, что легирование Zr приводит к повышению коррозионной стойкости, которая является критичной для сталей, эксплуатируемых в агрессивных средах [5].

Степень разработанности темы исследования. Способность материала сопротивляется усталостному разрушению является одной из основных прочностных характеристик, поэтому изучение природы усталостного разрушения ведётся уже в течение многих лет. Существенный вклад в изучении усталости материалов внесли А. Веллер, А. Гриффите, В.С. Иванова, А.А. Шанявский, С.В. Серенсен, В.Т. Трощенко, В.Ф. Терентьев, Е.М. Морозов, Л.Р. Ботвина, А.Н. Романов, В.Н. Шлянников, Е.Ф. Дударев, В.М. Матюнин и многие другие.

Новый подход к рассмотрению природы усталостного разрушения развивается в рамках методологии физической мезомеханики материалов под руководством академика РАН В.Е. Панина. Показано, что деформируемое твёрдое тело есть многоуровневая иерархически организованная система [6-8], которая должна описываться с привлечением подходов нелинейной механики и неравновесной термодинамики [6, 7]. В основе генерации деформационных дефектов при пластической деформации лежит возникновение зон локальной кривизны кристаллической структуры твёрдых тел на различных масштабных уровнях. Развитие трещин рассматривается как структурно-фазовый распад кристаллической структуры в зонах локальной кривизны [9].

Традиционно для модификации поверхности материалов, предназначенных для работы в условиях циклических нагрузок, используют методы, основанные на механическом воздействии либо формировании тонких поверхностных слоев. Исследования в данном направлении проводятся в различных научных школах. Не

претендуя на всеобъемлемость, авторы отмечают результаты работ В.П. Алехина, В.П. Багмутова, В.А. Батаева, С.З. Бокштейна, Л.Б. Гецова, В.Е. Громова,

A.М. Гурьева, Ю.Ф. Иванова, В.С. Калмуцкого, Г.В. Карпенко, С.В. Коновалова,

B.Ф. Павлова, В.И. Похмурского, Э.С. Уманского, М.И. Чаевского, В.Ф. Шатинского и мн. др.

Обработка ионными пучками уже длительное время используется для модификации поверхности изделий и получила широкое распространение в оптической и полупроводниковой промышленности. Также показана ее эффективность с позиции увеличения твердости, износостойкости и усталостной долговечности широкого класса конструкционных и инструментальных сталей и сплавов. Представляет интерес разработка новых режимов облучения конструкционных материалов потоком ионов металлов с целью повышения их механических свойств.

Целью настоящей диссертационной работы является установление закономерностей влияния обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г на структуру, механические свойства и деформационное поведение теплостойкой стали 12Х1МФ и высокопрочной стали 30ХГСН2А при статическом, циклическом и динамическом нагружениях.

Для достижения поставленной цели в диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

1. Провести исследования изменений структуры теплостойкой стали 12Х1МФ, вызванных обработкой высокоинтенсивным потоком ионов 7г по предложенному режиму, и оценить их влияние на механические свойства и деформационное поведение при статическом, циклическом и динамическом (ударном) нагружениях.

2. Исследовать закономерности модификации структуры стали 12Х1МФ при ультразвуковой (УЗО), электронно-лучевой (ЭЛО) и комбинированной «закалка+УЗО» обработках и выявить их влияние на сопротивление деформированию при статическом и циклическом растяжениях.

3. Выполнить исследования структурных изменений, произошедших при обработке высокопрочной стали 30ХГСН2А высокоинтенсивным потоком ионов 7г по предложенному режиму, для установления их взаимосвязи с механическими свойствами и деформационным поведением при статическом и циклическом нагружениях.

Научная новизна. В работе впервые:

1. Установлены закономерности формирования слоистой макроструктуры при обработке высокоинтенсивным потоком ионов 7г теплостойкой стали 12Х1МФ с феррито-перлитной структурой, что обусловлено легированием тонкого поверхностного слоя, а также совокупностью структурно-фазовых превращений, вызванных циклическим термическим воздействием.

2. Показано различное влияние обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г на изменение сопротивления разрушению стали 12Х1МФ при статическом, циклическом и динамическом нагружении, что обусловлено разной ролью компонентов сформированной слоистой макроструктуры. При этом максимальный эффект проявляется в виде повышения усталостной долговечности до 3 раз, что связано с задержкой зарождения и развития процессов локализованной пластической деформации и разрушения в модифицированном поверхностном слое.

3. Выявлено, что обработка высокопрочной стали 30ХГСН2А высокоинтенсивным потоком ионов 7г обеспечивает формирование слоистого строения в поверхностном слое и разупрочнения на глубину до 150 мкм. В результате предел прочности снижается на ~10 %, а за счет задержки зарождения трещин в модифицированном поверхностном слое усталостная долговечность повышается на ~30 %.

Научная ценность работы. Диссертационная работа соискателя вносит вклад в развитие металловедения, что заключается в установлении закономерностей изменения структуры и механических свойств теплостойкой стали 12Х1МФ и высокопрочной стали 30ХГСН2А, подвергнутых поверхностной обработке

высокоинтенсивным потоком ионов 7г. Совокупность экспериментальных данных позволяет расширить представления:

- о закономерностях развития процессов, протекающих в исследованных сталях при облучении потоком ионов циркония;

- о роли сформированного модифицированного поверхностного слоя в изменении механических свойств и деформационного поведения при статическом, циклическом и динамическом нагружении;

- о структурной модификации конструкционных сталей при их поверхностной обработке высокоинтенсивным потоком ионов и её преимущества в повышении усталостной долговечности при циклическом нагружении.

Практическая значимость работы. Полученные результаты могут быть использованы при внедрении технологии обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г изделий из теплостойких и высокопрочных сталей. Рекомендуется для обработки объёмных деталей сочетать формирование слоистой структуры в поверхностном слое с сохранением исходной структуры и свойств в сердцевине. Исследованный в работе режим обработки стали 30ХГСН2А высокоинтенсивным потоком ионов 7г может быть рекомендован для обработки деталей, эксплуатируемых в условиях циклического нагружения. Результаты работы были использованы при выполнении НИР «Упрочнение поверхностных слоев элементов конструкций, выполненных из конструкционных сталей и титанового сплава для увеличения усталостных характеристик» совместно с Филиалом ПАО «Компания Сухой» «ОКБ Сухого» (2009-2014 гг.), а также внедрены в учебный процесс ТПУ (см. приложение).

Связь работы с Государственными программами и НИР. Работа выполнялась в рамках следующих научных проектов и программ: проект РФФИ 09-08-90404-Укр_ф_а «Научные основы повышения термоусталостной стойкости нержавеющей стали путем наноструктурирования и контролируемого множественного растрескивания в поверхностных слоях» (2009-2010 гг.); проект

РФФИ 13-08-90402 «Научно-технологические основы создания наноструктурных покрытий с повышенной прочностью и трещиностойкостью» (2013-2014 гг.); проект фундаментальных исследований государственных академий наук Ш.20.1.3. «Разработка методологии и критериев диагностики состояния нагруженных материалов на основе многоуровневого подхода» (2013-2016 гг.); проект ВИУ ИФВТ ТПУ №85 2014 «Материалы для экстремальных условий» (2014-2015 гг.).

Методология и методы исследования. В качестве объектов исследований влияния обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г выбраны теплостойкая сталь 12Х1МФ и высокопрочная сталь 30ХГСН2А. Сталь 12Х1МФ применяется для изготовления изделий энергетического оборудования. Основной причиной выхода их из строя является разрушение вследствие (термомеханической) усталости [10-13]. По этой причине разработка методов повышения её усталостной долговечности является актуальной задачей. Преимуществом данной стали является теплостойкость, что позволяет минимизировать термическое влияние на неё в процессе облучения, одновременно повысив глубину проникновения 7г+ за счёт более высокой температуры нагрева поверхностного слоя. Кроме того, представляется возможным расширить область применения предложенного способа обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г для низколегированных сталей перлитного класса.

Для сравнения влияния обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г (ОВПИ) на структуру и механические свойства стали 12Х1МФ с другими видами модификации предложено использовать электронно-лучевую (ЭЛО) и ультразвуковую обработки (УЗО). Основное отличие ЭЛО от обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г заключается в том, что поверхностный слой не подвергается легированию другими химическими элементами. С другой стороны, в процессе обработки ударным ультразвуком происходит концентрированное механическое воздействие на поверхностный слой, что, в большинстве случаев, сопровождается его наклепом. Преимуществом такого метода модификации

является повышение прочности поверхностного слоя при сохранении исходной структуры в сердцевине.

Дополнительно, для целей сравнения, в работе проводили объемную закалку стали 12Х1МФ, а также комбинированную обработку, сочетающую последовательное выполнение закалки и УЗО. Закалка является специфичным способом модификации стали 12Х1МФ, существенно меняющим структуру и механические свойства. Мотивацией для проведения этого раздела исследований является тот факт, что при ОВПИ происходит существенный нагрев поверхностного слоя. Таким образом, представляет интерес провести сопоставление происходящих изменений структуры и свойств при данном способе воздействия по сравнению с объемной закалкой, а также комбинированной обработкой «закалка+УЗО».

В качестве другого материала исследований была выбрана высокопрочная сталь 30ХГСН2А, которая применяется для изготовления деталей авиационной техники, в частности, полуосей стабилизаторов и шасси самолётов. Одним из существенных недостатков высокопрочных сталей является низкое сопротивление распространению усталостных трещин, когда наличие/возникновение дефектов на поверхности приводит к появлению опасных концентраторов напряжений и обусловливает зарождение усталостных трещин и последующее разрушение. В работе предложено использовать обработку высокоинтенсивным потоком ионов 7г с целью создания в поверхностном слое особого структурно-фазового состояния, способного сдерживать зарождение усталостных (микро)трещин.

Фрактографические исследования, рентгенофазовый анализ, рентгеновскую дифрактометрию проводили на факультете повышения квалификации института дистанционного образования Томского государственного университета (ФПКп ИДО ТГУ) и в центре коллективного пользования «Нанотех» ИФПМ СО РАН. Поверхностную обработку высокоинтенсивным потоком ионов 7г проводили в лаборатории материаловедения покрытий и нанотехнологий ИФПМ СО РАН.

Положения, выносимые на защиту:

1. При обработке высокоинтенсивным потоком ионов 7г теплостойкой стали 12Х1МФ с феррито-перлитной структурой вследствие легирования тонкого поверхностного слоя, а также совокупности структурно-фазовых превращений, вызванных циклическим термическим воздействием, происходит формирование слоистой макроструктуры, включающей: приповерхностный слой (толщиной до 2 мкм), содержащий соединения 7г; разупроченный слой с ферритной структурой и постоянной микротвёрдостью (толщиной до 50 мкм); переходный слой с ферритной структурой и возрастающей микротвердостью (на глубине до 200 мкм) и упрочненную сердцевину, характеризуемую феррито-перлитной либо феррито-сорбитной структурой.

2. Различный характер влияния обработки высокоинтенсивным потоком ионов 7г на сопротивление разрушению стали 12Х1МФ при статическом, циклическом и динамическом нагружении связан с разной ролью компонентов сформированной слоистой макроструктуры: в случае статического растяжения (~15 %-й рост предела прочности) и ударного нагружения (40%-е снижение работы ударного разрушения) определяющую роль играет повышение прочности в сердцевине, в то время как при циклическом растяжении двух-трёх кратное повышение усталостной долговечности прежде всего связано с задержкой зарождения и развития зон локальной кривизны и вызванных этим процессов локализованной пластической деформации и разрушения в модифицированном поверхностном слое.

3. В отличие от электронно-лучевой обработки, приведшей к упрочнению всего объёма облученного образца, и ультразвуковой обработки, сопровождавшейся упрочением только поверхностного слоя, структурно-фазовые изменения, проявившиеся в стали 12Х1МФ при обработке высокоинтенсивным потоком ионов 7г в виде формирования слоистой макроструктуры по всему поперечному сечению образцов, сдерживают развитие деформационных процессов, и, как следствие,

зарождение и распространение (микро)трещин, что повышает сопротивление усталостному разрушению не на 30-40 %, а более чем в два раза.

4. Обработка высокопрочной стали 30ХГСН2А высокоинтенсивным потоком ионов Zr по использованному режиму приводит к формированию слоистого строения в поверхностном слое, разупрочнению на глубину до 150 мкм, и, в отличие от стали 12Х1МФ, сохранению исходной структуры и свойств в сердцевине, обеспечивая тем самым снижение предела прочности на ~10 % и увеличение усталостной долговечности до ~30 % за счет задержки зарождения трещин в модифицированном поверхностном слое.

Достоверность результатов подтверждается систематическим характером проведения экспериментальных исследований и их статистической обработкой, использованием современного комплекса научно-исследовательского оборудования, а также методов аттестации и испытаний исследуемых сталей, согласием полученных данных с результатами исследований в смежных направлениях.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на следующих конференциях, симпозиумах и семинарах: Всероссийской научной конференции с международным участием «Байкальский материаловедческий форум» 9-13 июля 2012 г., Улан-Удэ; 52 Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», 4-8 июня 2012 г., Уфа, Россия; VII Российской конференции «Механика микронеоднородных материалов и разрушение», 23-27 апреля 2012 г., Екатеринбург; 19th European Conference on Fracture «Fracture Mechanics for Durability, Reliability and Safety», 26-27 August 2012, Kazan, Russia; 14th International Congress on Mesomechanics, 25-28 September 2012, Budapest, Hungary; 3Rd Russia -Japan workshop «Problems of advanced materials», 8-10 October 2013, Novosibirsk, Russia; Международной конференции «Иерархические организованные системы живой и неживой природы», 9-13 сентября 2013 г., Томск, Россия; 54 Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», 11 -15 ноября 2013 г., Екатеринбург, Россия; Общероссийской молодежной научно-технической

конференции «Молодежь. Техника. Космос», 19-21 марта 2014 г., Санкт-Петербург; III Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Ю. Н. Работнова, 26-30 мая 2014 г., Новосибирск; VIII Российской научно-технической конференции «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций», 26-30 мая 2014 г., Екатеринбург; International Conference on Surface Engineering for Research and Industrial Applications INTERFINISH-SERIA 2014, June 30 - July 04, 2014, Novosibirsk, Russia; Международной конференции «Физическая мезомеханика многоуровневых систем - 2014», 3-5 сентября 2014 г., Томск, Россия; XI Всероссийском съезде по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики, 20-24 августа 2015 г. Казань.

Публикации. Основные результаты работы отражены в 12 публикациях. Их них 6 - в зарубежных изданиях, включенных в базы данных Scopus и Web of Science, 6 - статей в журналах, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий ВАК.

Личный вклад автора в работу. Вклад автора состоит в совместном с научным руководителем обсуждении и постановке научных задач, подготовке образцов, проведении металлографических и фрактографических исследований, измерении микротвердости и проведении наноиндентирования, выполнении испытаний на статическое и циклическое растяжение, а также ударную вязкость, статистической обработке полученных результатов и их обсуждении, формулировке выводов и положений, выносимых на защиту, написании статей.

Структура и объём работы. Текст диссертации состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы, включающего 125 наименований, и приложений. Всего 165 страниц, в том числе 59 рисунков и 24 таблицы.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, показана степень разработанности темы, определена цель исследований и задачи, решение которых необходимо для её достижения, сформулирована научная новизна и ценность работы, показана практическая значимость и связь с государственными

программами и НИР, описана методология и методы исследования, сформулированы положения выносимые на защиту, представлена структура диссертации.

В первом разделе проведен анализ литературы по проблеме усталостного разрушения материалов, в том числе с позиции физической мезомеханики. Приведены литературные данные о структуре, свойствах и методах обработок теплостойких и высокопрочных сталей. Дана их классификация и охарактеризованы основные сферы промышленного применения. Описаны основные типы легирующих элементов и режимов термообработки, придающих сталям требуемые механические свойства. Рассмотрены основные методы поверхностной модификации, используемые в промышленности. Проанализированы работы, посвященные исследованию влияния модифицирования поверхностного слоя на сопротивление усталостному разрушению при циклическом нагружении.

Во втором разделе описаны методики экспериментальных исследований. Рассмотрены структура и свойства исследуемых сталей, а также описаны схемы и условия их испытаний. Дана характеристика оборудования, применявшегося для проведения экспериментов. Представлены сведения о способах и режимах обработки исследуемых сталей.

Третий раздел посвящен исследованию влияния обработки высокоинтенсивным пото^м ионов Zr на структуру и механические свойства теплостойкой стали 12Х1МФ. Выявлено, что в процессе облучения происходит модификация, как поверхностного слоя, так и сердцевины образа. По сравнению с образцом в исходном состоянии наблюдается снижение микротвёрдости в поверхностном слое и ее повышение в сердцевине образца. Данные механических испытаний показали повышение предела прочности при растяжении на 15 %, повышение усталостной долговечности в 2.. .3 раза и снижение ударной вязкости на 40 %. Полученные данные обсуждаются в свете структурных изменений, произошедших в процессе использованной обработки.

В четвертом разделе приведены результаты исследований структуры и механических свойств теплостойкой стали 12Х1МФ, подвергнутой электроннолучевой, ультразвуковой обработкам, закалке и комбинированной обработке «закалка+УЗО». Показано, что электронно-лучевая и ультразвуковая обработки, при использованных в работе режимах воздействия, позволяют повысить усталостную долговечность не более чем на 30...40 %. Применение закалки и комбинированной обработки «закалка+УЗО» за счет существенной модификации структуры в объеме стали приводит к кратному снижению размера зерна и увеличению микротвердости, позволяет более чем в два раза повысить предел прочности и более чем в 10 раз количество циклов до усталостного разрушения.

В пятом разделе проведено изучение влияния обработки высокоинтенсивным пото^м ионов Zr на сталь 30ХГСН2А. Проанализированы изменения структуры и свойств, произошедшие в тонком легированном цирконием поверхностном слое. Выявлено, что при облучении происходит разупрочнение поверхностного слоя на глубину не более 150 мкм. Подобная структурная модификация сопровождается снижением предела прочности образцов толщиной 1 мм и повышением усталостной долговечности до 30 %. Причины повышения усталостной долговечности данной стали обсуждаются в свете произошедших структурных изменений, характера развития пластической деформации, зарождения и распространения усталостных трещин.

В заключении сформулированы выводы по проведенным в диссертационной работе исследованиям.

В диссертации принята трёхуровневая нумерация формул, рисунков и таблиц. Первая цифра указывает номер главы, вторая - номер раздела, третья - порядковый номер рисунка, таблицы или формулы внутри данного параграфа.

Автор выражает благодарность С.В. Панину, В.П. Сергееву, В.Е. Панину, Б.Б. Овечкину, Ю.И. Почивалову, П.О. Марущаку за ценные замечания и пожелания, сделанные при обсуждении работы. А.Р. Сунгатулину, В.В. Нейфельду,

А.И. Зиганшину, М.П. Калашникову, П.С. Любутину, Ю.П. Миронову,

Н.М. Лемешеву за помощь в модификации образцов и проведении ряда экспериментов.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Структура и свойства теплостойких и высокопрочных сталей

1.1.1. Жаропрочные стали

Жаропрочные стали это вид сталей, которые используется в условиях высоких температур (рабочая температура свыше 30% от температуры плавления) в течение определённого времени. Жаропрочность - способность материала противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах, т.е. длительно сопротивляться деформированию и разрушению [14]. Эксплуатация жаропрочных сталей часто связана с тяжёлыми условиями [15]. Из жаропрочных сталей изготавливают трубы пароперегревателей, трубопроводы и коллекторные установки высокого давления; поковки для паровых котлов и паропроводов; части цилиндров газовых турбин; элементы, работающие при высоких температурах [13, 16, 17].

В процессе эксплуатации, вследствие работы при высоких температурах происходит ослабление межатомных связей в кристаллической решетке. Это приводит к снижению модуля упругости, и, как следствие, уменьшению предела текучести, прочности и твердости материала. Такое явление называют ползучестью и определяют как медленную, происходящую с течением времени деформацию твёрдого тела под воздействием постоянной нагрузки или механического напряжения. Основным изделием из жаропрочных сталей являются трубы паропроводов, которые в процессе эксплуатации испытывают растягивающие нагрузки при повышенных температурах. Таким образом, деформация происходит посредством ползучести, которая развивается при напряжениях, меньших предела текучести и выражается в виде медленного увеличения пластической деформации [18].

Основным способом повышения жаропрочности металлов является ограничение подвижности дислокаций и замедление диффузии. Для этого стремятся получить крупнозернистый материал с однородным распределением мелких

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Власов Илья Викторович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шанявский А. А. Безопасное усталостное разрушение элементов авиаконструкций: Синергетика в инженерных приложениях. -Уфа: Монография, 2003, - 803 с., ил. ISBN 5-94920-015-2

2. Иванова В.С. Усталостное разрушение металлов / В.С. Иванова. -М.:Металлургиздат, 1963. — 272 с. : ил. — Библиогр.: с. 258-272.

3. Аргынов А.Б., Жубаев А.К., Русаков В.С., Кадыржанов К.К. Мессбауэровские исследования термически индуцированных фазовых превращений в слоистой системе Fe-Zr. // ФММ, 2008, т.105. №2. С.182-190.

4. Панин В.Е., Сергеев В.П., Панин А.В. Наноструктурирование поверхностных слоев конструкционных материалов и нанесение наноструктурных покрытий. Томск: изд-во ТПУ, -2008. - 276 с.

5. Проблемы циркония и гафния в атомной энергетике. Труды конференции 1419 июня 1999 г., г. Алушта, Крым. ВАНТ, 1999. -137с.

6. Панин В.Е. Физическая мезомеханика поверхностных слоев твердых тел // Физ. мезомех. - 1999. - Т 2. - № 6. - С. 5-23.

7. Панин В.Е. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. Новосибирск: Наука, - 1995. - Т 1. - 298 с., Т 2. - С. 320.

8. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики // Физ. мезомех. - 1998.-Т 1. -№ 1. - С. 5-22.

9. Панин В.Е., Панин А.В., Елсукова Т.Ф., Попкова Ю.Ф. Фундаментальная роль кривизны кристаллической структуры в пластичности и прочности твердых тел // Физ. мезомех. - 2014. - Т. 17. - № 6. - С. 7-18

10. Смирнов А.Н. Исследование микроструктуры и фазового состава стали 12Х1МФ после длительной эксплуатации // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2004. - № 2 (39). - С.67-72.

11. Горлова С.Н., Мишин М.П., Михаленко И.А., Громов В.Е., Зуев Л.Б. Причины развития тепловой хрупкости в котельной стали 12Х1МФ // Сборник тезисов докладов 5-ой Международной школы-семинара. - 2000. - С. 103-104.

12. Ясний П.В., Марущак П.О. Ролики МНЛЗ: Деградация и трещиностойкость материалов. - Тернополь, Джура, 2009. - 232 с.

13. Ланская К. А. Жаропрочные стали. М.: Металлургия, 1969. - 248 с

14. Розенберг В. М. Основы жаропрочности металлических материалов. М.: Металлургия, 1973.-328 с.

15. Герасимов В.В., Переверзева О.В., Папилов Р.К., Шаронов А.В., Заводской А.В. Макро- и микроанализ разрушенных элементов энергооборудования из жаропрочной стали при длительной эксплуатации в системах теплоэнергоустановок // Энергетика Татарстана. - 2007. - № 1. - С. 62-65.

16. Владов Ю.Р., Кушнаренко В.М., Кандыба Н.Е., Степанов Е.П., Владова А.Ю. Идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования. Монография. Оренбург: ГОУ ОГУ, - 2004. - 200 с.

17. Антикайн П. А. Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 369с.

18. Работнов Ю. Н. Ползучесть элементов конструкций. М.: Наука, 1966. - 753 с.

19. Кривенюк В.В. Прогнозирование ползучести и длительной прочности жаропрочных сталей и сплавов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. - 2006. - № 2-1 (10). - С. 162-167.

20. Оборин Л.А., Бабицкий Н.А., Жереб В.П. Термические превращения литейных высокопрочных сталей (ВНЛ) и жаропрочных сплавов (ВЖЛ) при плавлении и кристаллизации // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. - 2012. - Т. 5, № 7. -С. 724-730.

21. Нестеренков В.М., Кравчук Л.А., Архангельский Ю.А. Механические свойства соединений жаропрочных сталей марок 10Х12М, 10Х9МФБА,

выполненных электронно-лучевой сваркой // Автоматическая сварка. - 2013. -№ 9 (725). - С. 39-42.

22. Работнов Ю.Н., Милейко С.Т. Кратковременная ползучесть. М.: Наука, 1970. - 224 с.

23. Работнов Ю. Н. Теория ползучести // Механика в СССР за 50 лет. Т. 3. Механика деформируемого твёрдого тела. - М.: Наука, 1972. — С. 119-154.

24. Вострецов Г.Н., Игушев В.Ф. Термический цикл наплавки теплостойкими инструментальными сталями высокой твердости / Е.В. Протопопов // В сборнике: Металлургия: технологии, управление, инновации, качество Труды Всероссийской научно-практической конференции. - 2010. - С. 206-208.

25. Семенов М.Ю. Закономерности формирования тугоплавких карбидных фаз при цементации теплостойких сталей // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2014. - № 2 (42). - С. 64-68.

26. Пейсахов А.М. Кучер А.М. Материаловедение и технология конструкционных материалов. - СПб.:Михайлова В.А, 2003.-407с.

27. Шлямнев А.П. и др: Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы. - М.: Интермет Инжиниринг, 2000. -232 с.

28. Титов В. Стальной прокат для автомобильной промышленности за рубежом // Национальная металлургия. — 2004. — №5.— С. 84-89.

29. Кораблева С. А. Особенности поведения трип-сталей в условиях статического и циклического деформирования: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.01 / С. А. Кораблева. -Москва. ИМЕТ РАН, 2013. - 26 с.

30. Васильев А.В., Ермаков Б.С. Причины разрушения высокопрочных сталей при пониженных температурах // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Холодильная техника и кондиционирование. - 2008. - № 2. - С. 20-27.

31. Zhou Y.X., Fu S.C., McMahon C.J. Observation of the effect of temperature and crystallographic orientation on surface segregation in Fe-Si-Sn-C alloy. // Met. Trans. -1981, - V. A12, №6. - P. 959-964.

32. Шоршоров М. Х., Белов В. В. Фазовые превращения и свойства стали при сварке. М.: Наука, 1972. - 220 с.

33. Макаров Э. Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. М.: Машиностроение, 1981. - 247 с.

34. Ларионов В.П., Григорьев Р.С., Новиков Г.А. и др. Сварка и проблемы вязкохрупкого перехода. Новосибирск: СО РАН, 1998. - 596 с.

35. Kenji Ohya, Jongseop Kim, Ken'ichi Yokoyama, Michihiko Nagumo Microstructures relevant to brittle fracture initiation at the heat-affected zone of weldment of a low carbon steel // Met. and Mater. Trans. A. - 1996. - № 9. - С. 2574-2582.

36. Попов В.Н., Куликов О.В., Куликов К.О. Анализ свойств наиболее перспективных строительных сталей и технологических особенностей производства новых высокопрочных металлических сплавов // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. - 2005. - № 2. - С. 243-248

37. Маркашова Л.И., Алексеенко Т.А., Жданов С.Л., Ганеева Т.В. Влияние внешнего статического нагружения на изменение параметров структуры металла участка перегрева ЗТВ сварных соединений высокопрочных сталей // Вестник Черниговского государственного технологического университета. Серия: Технические науки. - 2013. - № 1 (63). - С. 87-92.

38. Панин В.Е., Панин А.В., Моисеенко Д.Д. «Шахматный» мезоэффект интерфейса в гетерогенных средах в полях внешних воздействий // Физ. мезомех. -2006. - Т. 9, № 6. - С. 5-15.

39. Панин В.Е., Егорушкин В.Е. Физическая мезомеханика и неравновесная термодинамика как методологическая основа наноматериаловедения // Физ. мезомех. - 2009. - Т. 12, № 4. - С. 7-26.

40. Риссел Х., Руге И. Ионная имплантация. М., Наука, 1983. - 362 с.

41. Комаров Ф.Ф., Новиков А.П., Буренков А.Ф. Ионная имплантация. Минск: Ушверсггэцкае, 1994. - 303 с.

42. Иванов Ю.Ф., Громов В.Е., Воробьев С.В., Бессонов Д.А., Колубаева Ю.А., Коновалов С.В. Структурно-фазовое состояние поверхностного слоя, формирующееся в стали 20Х13 в результате облучения высокоинтенсивным электронным пучком // Физ. мезомех. - 2011. - Т 14, № 6. - С. 111-116.

43. Wan J., Fatemi A. Cyclic deformation and fatigue behavior of ion-nitrided steel // Int. J. Fatigue. — 1995. — V. 17. №. 17. — P. 15-24.

44. Васецкая Л.А. Ионная имплантация как способ повышения эксплуатационной стойкости мелкоразмерного стального инструмента // Восточно -Европейский журнал передовых технологий. - 2013. - Т. 6., № 5 (66). - С. 7-11.

45. Комаров Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы. М.: Металлургия, 1990. -216 с.

46. Диденко А.Н., Шаркеев Ю.П., Козлов Э.В., Рябчиков А.И. Эффекты дальнодействия в ионно-имплантированных металлических материалах. Томск: Изд-во НТЛ, 2004. - 328 с.

47. Быковский Ю.А., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов. М.: Энергоатомиздат. 1991. - 240 с.

48. Поут Дж., Фоти Г. и Джекобсон Д. Модифицирование и легирование поверхности лазерными, ионными и электронными пучками. М.: Машиностроение, 1987. - 424 с.

49. Ian G. Brown The Physics and Technology of Ion Sources // Wiley-VCH - 2004. ISBN: 3527404104

50. Лясникова А.В. Стоматологические имплантаты. Исследование. Разработка. Производство. Применение. Саратов: СГТУ, 2006. - 254 с.

51. Клюшкин М.К., Боровин Ю.М., Овчинников В.В., Учеваткина Н.В. Повышение эксплуатационных свойств сварных соединений ленточных пил из стали CR400 ионной имплантацией // Известия Московского государственного индустриального университета. -2011. - № 1 (21). - С. 10-17

52. Коротаев А.Д., Мошков В.Ю., Овчинников С.В. и др. Многокомпонентные твердые и сверхтвердые субмикро- и нанокомпозитные покрытия на основе нитридов титана и железа // Физ. мезомех. - 2007. - Т. 10, №3. - С. 39- 52.

53. Андреев А.А., Кунченко В.В., Шулаев В.М. и др. Исследование многослойных вакуумно-дуговых износостойких покрытий, подвергнутых термообработке // Межд. научно-техн. конф. "Пленки-2002". Москва, 2002. - С. 206209.

54. Бойко В.И., Валяев А.Н., Погребняк А.Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц // Успехи Физических Наук -1999 - Том 169, № 11 - С. 1243-1271

55. Айзацкий Н.И., Довбня А.Н., Закутин В.В., Решетняк Н.Г., Ромасько В.П., Чертищев И.А., Борискин В.Н., Довбня Н.А. Получение и регулировка тока мощного электронного пучка в ускорителе на основе вторично-эмиссионного источника и его применение // Письма в ЭЧАЯ. - 2014. - Т.11, №5(189). - С. 1000-1006

56. Волков Н.Б., Фенько Е.Л., Яловец А.П. Моделирование генерации ультрадисперсных частиц при облучении металлов мощным электронным пучком // Журнал технической физики. - 2010, - Т. 80, № 10. - С. 1-11.

57. Ротштейн В.П. Марков А.Б. Поверхностная модификация и легирование металлических материалов низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками // Вестник Томского государственного педагогического университета. -2006. - № 6 - С. 11-19.

58. Иванов Ю.Ф., Соскова Н.А., Райков С.В., Денисова Ю.А., Тересов А.Д., Петрикова Е.А. Модифицирование поверхности сплава ВТ6 электровзрывным двухкомпонентным легированием и облучением электронным пучком // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. - 2012. - № 2. - С. 3-6.

59. Панин В.Е., Панин А.В. Проблемы мезомеханики прочности и пластичности наноструктурных материалов // Изв. вузов, Физи-ка. - 2004. - Т. 47, № 8. - С. 5-17.

60. Панин В.Е. Поверхностные слои и внутренние границы раздела в гетерогенных материалах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2006. - 520 с.

61. Панин В.Е., Сергеев В.П., Панин А.В., Почивалов Ю.И. Наноструктурирование поверхностных слоев и нанесение наноструктурных покрытий - эффективный способ упрочнения современных конструкционных и инструментальных материалов // ФММ. - 2007. - Т.104, № 6. - С. 1-11.

62. Романова В.А., Зиновьева О.С., Балохонов Р.Р., Зиновьев А.В., Батухтина Е.Е. Влияние модифицированного поверхностного слоя на эволюцию деформационного рельефа в поликристаллических стальных образцах. Численное моделирование // Физ. мезомех. - 2013. - Т. 16, № 6. - С. 59-69

63. Абрамов В. О., Абрамов О. В., Артемьев В. В. и др. Мощный ультразвук в металлургии и машиностроении. М.: Янус-К, 2006. — 688 с.

64. Goetze D. Effert of vibration amplitude, frequency and composition of abrasive slurry on the rate of ultrasonic machining in Ketos tool steel // IASA. - 1956. - Т. 28. № 6. с.1033.

65. Дьяченко П.Е., Мизрохи Ю.Н., Аверьянова В.Г. Некоторые вопросы ультразвуковой обработки // Сб.: Применение ультразвука в промышленности. М.1959. - 139 с.

66. Розенберг Л.Д., Казанцев В.Ф. Исследование механизма ультразвукового резания при помощи высокоскоростной киносъемки // Станки и инструмент. - 1959. -№ 5. - С. 20-22.

67. Солнцев Ю.П. Металлы и сплавы: Справочник. -Санкт-Петербург: НПО "Мир и Семья", 2003. - 1066 с.

68. Аграната Б.А. Ультразвуковая технология. М., 1974. -504 с.

69. Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1980.-237 с.

70. Розенберга Л. Д. Физика и техника мощного ультразвука. М.: Наука, 1967. -689 с.

71. Розенберг Л.Д., Казанцев В.Ф. О физике ультразвуковой обработки твердых материалов // ДАН СССР. 1959. - Т. 124, № 1. - с.79-82.

72. Ковалевская Ж.Г., Жуков А.П., Клименов В.А., Бутов В.Г., Зайцев К.В. Расчет влияния микрорельефа поверхности, создаваемого ультразвуковой обработкой на процесс охлаждения напыленного материала // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - Т. 318. - № 2. - С. 120-125.

73. Панин А.В., Леонтьева-Смирнова М.В., Чернов В.М. Панин В.Е., Почивалов Ю.И., Мельникова Е.А. Повышение прочностных характеристик конструкционной стали ЭК-181 на основе многоуровневого подхода физической мезомеханики // Физ. мезомех. - 2007. - Т 10, № 4. - С. 73-86.

74. Панин А.В., Мельникова Е.А., Перевалова О.Б., Почивалов Ю.И., Леонтьева-Смирнова М.В., Чернов В.М., Иванов Ю.Ф. Формирование нанокристаллической структуры в поверхностных слоях стали ЭК-181 в процессе ультразвуковой обработки // Физ. мезомех. - 2009. - Т. 12, № 2. - С. 83-93

75. Панин В.Е., Фомин В.М., Титов В.М. Физические принципы мезомеханики поверхностных слоев и внутренних границ раздела в деформируемом твердом теле // Физ. мезомех. - 2003. - Т. 6, № 2. - С. 5-14.

76. Баранов В.П., Сергеев Н.Н., Степанова В.Э., Пузикова М.В. Кинетика накопления микроповреждений в нагруженных конструкционных сталях повышенной и высокой прочности // Известия Тульского государственного университета Естественные науки. -2013. - Вып. 1. - С. 190-201

77. Макаров П.В. Самоорганизованная критичность деформационных процессов и перспективы прогноза разрушения // Физ. мезомех. - 2010. - Т. 13, № 5. - С. 97-112.

78. Беленький А.Я. Электронные поверхностные состояния в кристаллах // Усп. физ. наук. - 1981. - Т. 134, Вып. 1. - С. 125 -147.

79. Филиппов М.А., Косицына И.И., Гервасьев М.А. Упрочнение и защита поверхности металлов. Екатеринбург: УрО РАН, 2012. - 234 с.

80. Панин В.Е., Слосман А.И., Антипина Н.А. Мезомеханика поверхностно упрочненных материалов. Известия Томского политехнического университета. -2003. - Т.306. №1 -С. 30-36

81. Панин В.Е., Панин А.В., Елсукова Т.Ф., Кузина О.Ю. Эффект «шахматной доски» в распределении напряжений и деформаций на интерфейсах в нагруженном твердом теле: экспериментальная верификация и механизмы мезоскопического каналирования // Физ. мезомех. - 2005. - Т. 8, № 6. - С. 97-105

82. Панин В.Е., Панин А.В. Эффект поверхностного слоя в деформируемом твердом теле // Физ. мезомех. - 2005. - Т. 8, № 5. - С. 7-15

83. Панин В.Е., Панин А.В., Моисеенко Д.Д., Елсукова Т.Ф., Кузина О.Ю., Максимов П.В. Эффект «шахматной доски» в распределении напряжений и деформаций на интерфейсах в нагруженном твердом теле // Доклады РАН. - 2006. -Т. 409, № 5. - С. 606-610.

84. Панин В.Е. Синергетические принципы физической мезомеханики // Физ. мезомех. - 2000. - Т. 3. № 6. - С. 5-36.

85. Панин В.Е., Елсукова Т.Ф., Ангелова Г.В. Механизм деформации и зарождения усталостных трещин в поликристаллах алюминия при знакопеременном изгибе // ДАН. - 2002. - Т. 382, №3, - С. 335- 340.

86. Панин В.Е., Елсукова Т.Ф., Панин А.В., Кузина О.Ю. Мезосубструктура в поверхностных слоях поликристаллов при циклическом нагружении и ее роль в усталостном нагружении // ДАН. - 2005. - Т. 403, №3, - С. 1-6.

87. Балтер М.А. Упрочнение деталей машин. М.: Машиностроение, 1978. -184 с.

88. Плешанов В.С., Панин В.Е., Кибиткин В.В., Лебедева Н.А. Эволюция мезоструктуры и кинетика накопления усталостных повреждений в сварных соединениях конструкционной стали в условиях, близких к плоскому напряженному состоянию // Физ. мезомех. - 2001. - Т. 4, № 6. - С. 105-117.

89. Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.И., Волков В.И. Технологические методы повышения надежности деталей машин. М.: Машиностроение, 1993. - 304 с.

90. Иванова B.C., Кобзев В.А., Терентьев В.Ф. Исследование циклической вязкости разрушения стали 45 и выбор оптимальной поверхностной упрочняющей обработки // Циклическая вязкость разрушения металлов и сплавов. - 1981. - С. 107126.

91. Лычагин Д.В., Старенченко В.А., Соловьева Ю.В. Классификация и масштабная иерархия структурных элементов деформации ГЦК-монокристаллов // Физ. мезомех.- 2005. - Т. 8. № 6. - С. 67-77.

92. Шанявский А.А., Артамонов М.А. Предел усталости и выносливости как характеристики материала или элемента конструкции с позиций синергетики // Физ. мезомех. - 2004. - Т. 7, № 2. - С. 25-33.

93. Шанявский А.А. Ротационная неустойчивость деформации и разрушения металлов при распространении усталостных трещин на мезоскопическом масштабном уровне. I. Процессы пластической деформации в вершине трещины // Физ. мезомех. - 2001. - Т. 4, № 1. - С. 73-80.

94. Панин С.В., Юссиф С.К., Сергеев В.П. и др. Множественное растрескивание как способ повышения стойкости к разрушению поверхностно упрочненных материалов // Перспективные материалы. - 2011. - Т. 1. - № 13. - Спец. выпуск. -С. 177-186.

95. Панин С.В., Власов И.В., Сергеев В.П. и др. Исследование структуры и деформационного поведения при статическом и циклическом нагружении стали 12Х1МФ после наноструктурирования поверхности ионным пучком Zr+ // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14 №1(2). -С. 630-633.

96. Panin S., Vlasov I., et. al. Fatigue life improvement of 12Cr1MoV steel by irradiation with Zr+ ion beam // INT J FATIGUE. 2015. - Vol. 76. - P. 3-10.

97. Сергеева К.И. Процессы формирования структуры и комплекса свойств низколегированной трубной стали повышенной стойкости: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.01 / К.И. Сергеева; - Екатеринбург. УрФУ, 2012. - 24 с.

98. Зубченко А.С., Колосков М.М., Каширский Ю.В. и др. Марочник сталей и сплавов. -2-е изд., доп. и испр. М.: Машиностроение, 2003. - 784 с.

99. Панин С.В., Власов И.В., Сергеев В.П. и др. Повышение усталостной долговечности образцов стали 12Х1МФ наноструктурированием поверхности ионным пучком Zr+. Часть 2. Исследование деформации и разрушения на мезомасштабном уровне // Физ. мезомех. - 2014. - Т. 17, №4. - С. 97-110.

100. Ясний П.В., Марущак П.О., Панин С.В., Бищак Р.Т., Вухерер Т., Овечкин Б.Б., Панин В.Е. Влияние температуры на характер ударного разрушения феррито-перлитной стали 25Х1М1Ф // Физическая мезомеханика, - 2010, - Т.13, №4. - С.73-84.

101. Панин С.В., Власов И.В., Сергеев В.П. и др. Влияние вакуумно-дуговой ионно-лучевой обработки на усталостную долговечность стали 30ХГСН2А // Физ. мезомех. - 2015. - Т. 18, №2. - С. 95-111.

102. Панин С.В., Сырямкин В.И., Любутин П.С. Оценка деформации твердых тел по изображениям поверхности // Автометрия. - 2005, - Т.41, №2. - С. 44-58.

103. Любутин П.С., Панин С.В. Исследование точности и помехоустойчивости построения векторов перемещений при оценке деформаций оптико-телевизионным методом // Вычислительные технологии. - 2006, - Т. 11, №2. - С.52-66.

104. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформированного тела. М.: Наука, - 1975. - Т. 1. - 832c.

105. Панасюк В.В. Механика разрушения и прочность материалов: Справ. пособие: В 4 т. -Киев: Наукова думка, 1988. - Т. 1. - 488 с.

106. Vlasov I., Panin S., Sergeev V., et. al. Surface layer modification of 12Cr1MoV and 30CrMnSiNi2 steels by Zr+ ion beam to improve the fatigue durability // Procedia Technology. - 2015. - Vol. 19. - Р. 313-319.

107. Солнцев Ю.П., Ермаков Б.С., Слепцов О.И. Материалы для низких и криогенных температур: энциклопедический справочник / Ю. П. Солнцева. - СПб.: Химиздат, 2008. - 767 с.: ил. - Библиогр.: с. 18, 765-767.

108. Панин С.В., Власов И.В., Сергеев В.П. Повышение усталостной долговечности стали 12Х1МФ наноструктурированием поверхностного слоя ионным пучком Zr+. Часть 1. Структура, свойства и характер разрушения // Физ. мезомех. -2012. - Т. 15, № 6. - С. 93-106.

109. Sutton M., Orteu J.J., Schreier H., Image Correlation for Shape, Motion, and Deformation Measurements, - New York: Springer, 2009. - 322 p.

110. Panin S., Vlasov I., Sergeev V., et. al. Increasing the fatigue life of 12Cr1MoV steel by surface nanostructuring with a Zr+ ion beam. Structure, properties, and fracture pattern // Physical Mesomechanics, - 2013. - Vol. 16 Issue: 2. - P. 170-182.

111. Panin V.E., Goldstein R.V., Panin S.V. Mesomechanics of multiple cracking of brittle coatings in a loaded solid // International Journal of Fracture, -2008. - V. 150. -P. 37-53.

112. Панин В.Е., Елсукова Т.Ф., Егорушкин В.Е., Ваулина О.Ю., Почивалов Ю.И. Механизмы деформации и массоперенос в сильнонеравновесных поликристаллах при знакопеременном изгибе // Деформация и разрушение материалов, - 2009. - № 6. - С. 2-12.

113. Vlasov I., Panin S., Sergeev V., et. al. Structural levels of deformation and failure of heat-resistant 12Cr1MoV steel modified by vacuum arc treatment by Zr ion beam // AIP Conference Proceedings, -2014. - Vol. 1623. - P. 651-654.

114. Marushchak P. O., Bishchak R. T., Vuherer T., Hlad'o V.B. 1траС: toughness of specimens cut out from the rollers of machines for continuous casting of blanks with fused layers // Materials Science, - 2013, - Vol. 48, - pp 704-714.

115. Panasyuk V.V. Fracture mechanics and strength of materials: advances and prospects // Materials Science, - 2004, - Vol. 40, Issue 3, - pp 305-319.

116. Yasniy O., Vuherer T., Yasniy V., Sobchak A., Sorochak A. Mechanical behaviour of material of thermal power plant steam superheater collector after exploitation // Engineering Failure Analysis, - 2013, - Volume 27, - рр 262-271.

117. Botvina L.R., Tyutin M. R., Levin V.P., Demina Y.A., Panteleev I.A., Dobatkin S. V. Specific features of static, impact, and fatigue fracture of the 0.09% C-0.08% Mo-0.03% Nb-0.06% steel with ultrafine-grained structure // Materials Science Forum, - 2008. - V 584-586, - pp. 281-286.

118. Samotugin S. S., Muratov V. A., Koval'chuk A. V. Plasma-jet hardening of annular tools // Metal Science and Heat Treatment, 1997, Vol. 39, (10), pp 409-411.

119. Dzioba I., Gajewski M., Neimitz A. Studies of fracture processes in Cr-Mo-V ferritic steel with various types of microstructures // International Journal of Pressure Vessels and Piping, - 2010. - Vol. 87 (10) , pp. 575-586.

120. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов. — Изд. 3-е, переработанное и дополненное. — М.: Металлургия, 1983. — С. 198—199.

121. Гилета В.П., Исхакова Г.А. Напряженное состояние упрочненного слоя после алмазной ультразвуковой обработки //Сверхтвердые материалы.- 1990.- № 3.-С.52-56.

122. Колубаев Е.А. Деформирование поверхностных слоев при трении и факторы, влияющие на трибологические свойства металлов: Дис. канд. ф.-м. н: 01.04.07 / Е.А. Колубаев. -Томск. ИФПМ СО РАН, 2005. - 139 с.

123. Panin S., Vlasov I., Sergeev V., et. al. Zr+ ion beam surface irradiation for improving fatigue durability of 12Cr1MoV and 30CrMnSiNi2 structural steels // Acta Metallurgica Slovaca. -2014. - Vol. 20, №.1. - Р. 60-70.

124. Vlasov I., Panin S., Sergeev V., et. al. Surface Modification by Zr+ Ion Beam Irradiation of 12Cr1MoV and 30CrMnSiNi2 Steels for Improving Fatigue Durability // Advanced Materials Research. - 2014 - Vol. 1040. - P. 824-829.

125. Власов И.В., Панин С.В., Сергеев В.П. и др. Влияние ионно-лучевой обработки 7г+ на структуру и усталостную долговечность стали 30ХГСН2А // Известия ВУЗов Черная металлургия. -2014. - №12. - С. 56-62.

ПРИЛОЖЕНИЕ

УТВЕРЖДАЮ

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

результатов научной работы Власова И.В. «Влияние поверхностной обработки высокоинтенсивным потоком ионов Ъх на структуру, механические свойства и деформационное поведение сталей 12Х1МФ и 30ХГСН2А» в учебный процесс

Мы, нижеподписавшиеся, д.ф.-м.н., профессор, академик РАН Панин В.Е. - зав. каф. ММС ИФВТ; к.т.н., доцент Овечкин Б.Б. - зам. зав. каф. ММС ИФВТ и к.ф.-м.н., доцент Яковлев А.Н. - директор ИФВТ НИ ТПУ настоящим подтверждаем, что результаты научной работы аспиранта кафедры ММС, Власова И.В. «Влияние поверхностной обработки высокоинтенсивным потоком ионов Тх на структуру, механические свойства и деформационное поведение сталей 12Х1МФ и 30ХГСН2А» внедрены в учебный процесс при разработке магистерских программ по направлению 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов»: «Материаловедение и технологии наноматериалов и покрытий» и «Компьютерное моделирование получения, переработки и обработки материалов» по курсам:

1) Современные технологии поверхностного упрочнения и нанесения покрытий;

2) Современные проблемы материаловедения;

3) Современные методы диагностики нагруженных материалов и конструкций.

Работы выполнялись в рамках проекта ТПУ ВИУИФВТ 85 2014.

Зав. каф. ММС ИФВТ

д.ф.-м.н., профессор, академик РАН

Зам. зав. каф. ММС ИФВТ к.т.н., доцент

Б.Б. Овечкин

Директор ИФВТ,

руководитель проекта ТПУ ВИУ_И к.ф.-м.н., доцент

А.Н. Яковлев