книги / Трещиностойкость железоуглеродистых сплавов

структуре. Структурная разница между этими двумя материалами состоит главным образом в наличии глобулярных графитных включений в высокопрочном чугуне ВЧ(Ф), составляющих около 4,6% (см. табл. 7.2), которые, если учесть их механические свойства, могут рассматриваться как сферические пустоты в ферритной металлической матрице. Именно в наличии таких пустот необходимо искать причину разницы в циклической трещиностойкости двух изучаемых сплавов. Усталостная трещина, доходя до этих пустот (рис. 7.12), затупляется, и для ее дальнейшего развития необходимо, чтобы она снова «зародилась», достигая нужной для дальнейшего распространения остроты.

Рис. 7.11. Диаграммы циклической трещиностойкости армко-железа (1) и высокопрочных чугунов с ферритной (2) и ферритомартенситной (3) матрицей

400

ляет охрупчивание феррита, необходимое для реализации очередного шага усталостной трещины. Все эти процессы ведут к повышению циклической трещиностойкости материала ВЧ(Ф+М) до значений

Kth = 17,0 МПа M (см. табл. 7.3). Полученные результаты могут помочь расширению использования этих чугунов как конструкционного материала.

401

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бучков Д. Термичская обработка металлов. – София: Техника, 1980,

258 с.

2.Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия. – 1977. – 647 с.

3.Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. – М.: Ме-

таллургия. – 1986. – 480 с.

4.Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. – М.: Наука и технологии, 2002. – 519 с.

5.Курдюмов Г.В., Утевский П.М., Энтин Р.И. Превращения в железе

истали. – М.: Наука, 1977. – 338 с.

6.Курдюмов Г.В. Явления закалки и отпуск стали. – М.: Металлургия, 1960. – 64 с.

7.Thomas G., Das S.K. Multiple transformation in Ferrious martensites // J. Iron. and Steel Inst. – 1971. – Vol. 209, no. 10. – P. 801–804.

8.Бернштейн М.Л., Займовский B.A., Капуткина Л.М. Термическая обработка стали. – М.: Металлургия, 1983. – 480 с.

9.Счастливцев В.М., Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л. Структура термически обработанной стали. – М.: Металлургия, 1994. – 288 с.

10.Карабасова Л.В., Спасский М.Н., Штремель М.А. Иерархия структуры малоуглеродистого мартенсита // ФММ. – 1974. – Т. 37, № 6. –

С. 1238–1248.

11.Apple С.А., Karon R.Y., Krauss G. Packet Microstructure in Fe – 0.2 pst. C Martensite // Met. Trans. – 1947. – Vol. 5,3. – P. 593–599.

12.Андреев Ю.Г. Морфология и разрушение пакетного мартенсита (по наблюдениям на монокристаллах): автореф. дис. ... докт. физ.-мат. наук / Моск. ин-т стали и сплавов. – М., 1990. – 44 с.

13.Мешков Ю.Я. Пахаренко ГА. Структура металла и хрупкость стальных изделий. – Киев: Наукова думка, 1985. – 268 с.

14.Андреев Ю.Г., Заркова Е.И., Штремель М.А. Границы и субграницы в пакетном мартенсите. I. Границы между кристаллами в пакете // ФММ –

1990. – Т. 69, вып. 3. – С. 161–168.

15.ГуляевА.П. Термическаяобработкастали. – М.: Машгиз, 1960. – 496 с.

16.Гиспецка Л., Мазанец К. Влияние термомеханической обработки на прочностные характеристики конструкционных сталей // ФХММ. – 1968. –

№5. – С. 517–524.

17.Симонов Ю.Н. Структурные аспекты прочности и трещиностойкости низкоуглеродистых конструкционных сталей: дис. … д-ра техн. наук. –

Пермь, 2004. – 383 с.

18.Kelly P.M., Nutting J. The Morphology of Martensite in Iron // J. Iron and Inst. – 1961. – Vol. 197,3. – P. 199–211.

402

19.Speich G.R., Warlimont H. Yield Strength and Transformation Substructure of Low Carbon Martensite // J. Iron and Steel Inst. – 1968. – Vol. 206, 4. – P. 385–392.

20.Krauss G, Marder A.R. The Morphology of Martensite in Iron Alloys // Metallurgical Trans. – 1971. – Vol 2, no. 9. – P. 2343–2357.

21.Structure – Property Relationships in Commercial Low – Alloy BainiticAustenitic Steel with High Strength, Ductility, and Toughness // Metals Technology, June, 1981. – P. 213.

22.Де Баер X., Даттс CP [и др.] // Черные металлы. – 1955, июль. –

С. 29–36.

23.Испытание рельсов из бейнитной и перлитной стали // Железные дороги мира. – 2003. – № 3.

25.Разработка технологии производства из бейнитной стали / В.И. Во-

ронищев [и др.] // Сталь. – 2005. – № 2. – С. 71–74.

26.Production of Large Diameter Pipes Grade X70 with High Toughness Using Acicular Ferrite Microstructures / M. Graf [et al.] // Internation of High Grade Linepipes in Hostle Environments. – Yokohama, Japan, November, 2002, 8–9.

27.Перкас М.Д., Кардонский B.M. Высокопрочные мартенситностареющие стали. – М.:Металлургия, 1970. – 224 с.

28.Swanson W.D., Parr J.G. Transformation Characteristics of Low-Carbon Steels, Containing Ni // J. Iron Steel Inst. – 1964. – Vol. 202, no 2. – P. 104–112.

29.Максимова О.П., Майстренко Л.Г. O некоторых закономерностях изменения эффекта взрыва при мартенситных превращениях // Проблемы металловедения и физики металлов: сб. науч. тр. – М.:Металлургия, 1968. –

Вып. 9. – С. 37–50.

30.Кардонский В.М., Перкас М.Д. Изменение структуры и свойств мартенситных сплавов на основе Fe-Ni при старении // Проблемы металловедения и физики металлов: сб. науч. тр. – М.: Металлургия, 1968. – Вып. 9. –

С. 132–142.

31.Структура и механические свойства металлов. – М.:Металлургия, 1967. –223 с.

32.Энтин. Р.И. Низкоуглеродистые мартенситные стали / Р.И. Энтин

[и др.] // Изв. АН СССР. Металлы. – 1979. – № 3. – С. 114–120.

33.Клейнер Л.М., Коган Л.И., Энтин Р.И. Свойства легированного низкоуглеродистого мартенсита// ФММ. – 1972. – Т. 33, № 4. – С. 824–830.

34.Коган Л.И., Клейнер Л.М., Энтин Р.И. Особенности превращения аустенита в малоуглеродистьгх легированных сталях // ФММ. – 1976. –

Т. 41, № 1. – С. 118–124.

35.Клейнер Л.М. Низкоуглеродистые мартенситные стали / Перм. гос.

техн. ун-т. – Пермь, 1997. – 71 с.

403

36.Клейнер Л.М., Симонов Ю.Н. Структура и свойства низкоуглеродистьгх мартенситньгх сталей // МиТОМ. – 1999. – № 8. – С. 46–48.

37.Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термодинамика железоуглеродистых сплавов. – М.:Металлургия, 1972. – 328 с.

38.Георгиев М.Н. Пукнатиноустойчивост на металите при статично натоварване. – София: Булвест 2000, 2005. – 207 с.

39.Георгиев М.Н. Пукнатиноустойчивост на металите при ударно натоварване. – София: Булвест 2000, 2007. – 231 с.

40.Георгиев М.Н., Межова Н.Я. Пукнатиноустойчивост на металите при циклично натоварване. – София: Булвест 2000, 2008. – 279 с.

41.Броек Давид. Основы механики разрушения. – М.: Высшая школа, 1980. – 368 с.

42.Гуляев А.П., Никитин В.Н. // Заводская лаборатория. – 1964. – № 7. –

С. 885.

43.Георгиев М.Н. Исследование вязких свойств низколегированных сталей: автореф. дис. … канд. техн. наук / МИХМ. – М., 1966.

44.Хагедорн К.З., Цайлсмайер Хр. Механика разрушения // Статическая прочность и механика разрушения сталей. – М.: Металлургия, 1986. –

С. 285–314.

45.Безухов Н.И. Oсновы теории упругости, пластичности и ползучести. – М.: Высшая школа, 1968. – 512 с.

46.Griffith A.A. The Phenomenon of Rupture and Flow in Solids // Phil.Trans. Roy. Society. Ser. A. – 1920. – Vol. 221. – P. l63.

47.Inglis C.E. // Trans. Inst. Naval Architects, 1913. – No. 60. – P. 219.

48.Orowan E.O. // Proc. Symposium on Internal Stresses in Metals and Alloys, 1948. – P. 451.

49.Irwin G.R. Fracture Dynamics. Fracturing of Metal. – Cleveland: ASM, 1948. – P. 147–166.

50.Irwin G.R. Relation of Stresses Near A Crack to The Crack Extension Force // Proceedings of the 9th International Congress Appl. Mech. – Brussels, 1957.

51.Irwin G.R. Analysis of Stresses and Strain Near The End of Crack Traversing A Plate // Journal of Appl. Mech. – 1957. – Vol. 24, no. 3. – P. 361–364.

52.Irwin G.R. Enciclopedia of Phisics. – Berlin: Springer, 1958. – Vol. IV. – P. 551–590.

53.Партон В.З., Морозов Е.M. Механика упругопластического разру-

шения. – М.: Наука, 1985. – 502 с.

54.Irwin G.R. Analysis of Stresses and Strain Near The End of Crack Traversing A Plate // Journal of Appl. Mech. – 1957. – Vol. 24, no. 3. – P. 361–364 (Discussion // J. Appl. Mech., 1958, vol. 25, no. 2. P 299–303).

55.Broek David. The Practical Use of Fracture Machanics // By Kluwer Academic Publishers, 1989. – 522 p.

404

56.McClintock F.A. and Irwin G.R. Plasticity Aspects of Fracture Mechanics // ASTM STP. – 1965. – 381. – P. 84–113.

57.Hahn G.T. and Rosenfield A.R. Plastic Flow in the local on Notches and Cracks in Fe-3Si Steel Under Conditions Approaching Plain Strain // Rept. To Ship Structure Committee, 1968.

58.Морозов Е.M. Введение в механику развития трещин / Моск. инж.-

физ. ин-т. – М., 1977. – 91 с.

59.Леонидов М.Я., Панасюк В.В. Развиток найдрiбнiших трiщин в твердому тiлi // Прикладная механика. – 1959. – Т. 5, вып. 4. – С. 391–401.

60.Dugdale D.S. Yielding of Steel Sheets Containing Slits // Journal of Mechanics and Phisics of Solids. – 1960. – Vol. 8. – P. 112–116.

61.Черепанов Г.П. O распространении трещин в сплошной среде //

ПММ. – 1967. – № 6. – С. 86–93.

62.Rise J.R. // J. Appl. Mech. – 1968. – No. 35.

63.Yang F.E. A. Study of the Law of Crack Propagation // Trans. ASME. – 1967. Ser. D, sept. – P. 487–493.

64.Clark W.G. Fatique Crack Growth Characteristics of Rotor Steels // Engineering Fracture Mechanises. – 1972. – Vol. 2, no. 4. – P. 287–299.

65.O зависимости скорости роста усталостной трещины от размаха коэффициента интенсивности напряжений / M.H. Георгиев [и др.] // Физикохимическая механика материалов. – 1977. – № 2. – С. 35–39.

66.Скорость роста усталостных трещин в боковинах рам локомотива 2ТЗ116 / М.Н. Георгиев[идр.] // Проблемыпрочности. – 1977. – №5. – С. 46–51.

67.Структурные аспекты циклической трещиностойкости закаленных

иотпущенных сталей / М.Н. Георгиев [и др.] // Физико-химическая механи-

ка материалов. – 1985. – С. 48–53.

68.Морозов Е.М. Метод расчета на прочность при наличии трещин // Проблемы прочности. – 1971. – №1. – С. 35–40.

69.Морозов Е.М. Расчет на прочность сосудов давления при наличии трещин // Проблемы прочности. – 1971. – № l. – С. 35–40.

70.Е.М. Морозов. Метод расчета на прочность при наличии трещин // Прочность материалов и конструкций. – Киев: Наукова думка, 1975. –

С. 323–333.

71.Е.М. Морозов. Единый метод расчета на хрупкую и квазихрупкую прочность // Физика и механика деформации и разрушения. – М.: Атомиз-

дат, 1977. – Вып. 4. – С. 47–51.

72.М.Н. Георгиев, Е.М. Морозов. Методика определения предела трещиностойкости // Проблемы разрушения металлов / Моск. дом науч.-техн.

пропаганды. – М., 1977. – С. 163–173.

73.М.Н. Георгиев, Е.М. Морозов. Предел трещиностойкости и расчет на прочность в пластическом состоянии // Проблемы прочности. – 1979. –

№ 7. – С. 45–48.

405

74.М.Н. Георгиев. Использование характеристик трещиностойкости для обоснования выбора материалов и расчета на прочность // Унификация методов испытания металлов на трещиностойкость. – М.: Изд-во стандар-

тов, 1982. – Вып. 2. – С. 76–81.

75.Е.М. Морозов, М.Н. Георгиев, Ю.Г. Матвиенко. Предел трещиностойкости как характеристика прочности материала и несущей способности металлических конструкций при наличии трещин // Изв. на Техническия университет в Провдив, България. Т. 7. Технически науки. – 2001. – С. 9–29.

76.ГОСТ 25.506–85. Методы механических испьгганий металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. – М.: Изд-во стандартов, 1985.

77.Механика катастроф. Определение характеристик трещиностойкости конструкционных материалов: метод. рекомендации. – М., 2001. – Т. 2. – 254 c.

78.Определение предела трещиностойкости пластичных сталей в тонких сечениях / А.А. Анохин [и др.] // Заводская лаборатория. – 1985. – № 8. –

С. 69–71.

79.Анохин А.А., Георгиев М.Н. Диаграмма предельной трещиностойкости // Заводская лаборатория. – 1986. – № 9. – С. 64–65.

80.М.Н. Георгиев. Разработка методов исследования и повышения трещиностойкости малоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей с целью увеличения надежности подвижного состава и строительных конструкций в условиях низких климатических температур: автореф. дис. … д-ра техн. наук. – М., 1986. – 57 с.

81.М.Н. Георгиев. Вязкость малоуглеродистых сталей. – М.: Метал-

лургия, 1973. – 234 с.

82.Лазько В.Г., Овсянников Б.М. О некоторых структурных аспектах вязкости разрушения // Проблемы прочности. – 1981. – № 4. – С. 112–116.

83.Диаграмма предельной трещиностойкости литых сталей / А.В. Викулин [и др.] // Заводская лаборатория. – 1986. – № 10. – С. 68–69.

84.ГОСТ 9454–78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах. – М.: Изд-во стандартов, 1978.

85.БДС 34-72. Метали. Методи за определяне на ударната жилавост при нормална температура.

86.Standard Test Methods for Nothed Bar Impact Testing of Metallic Materials. ASTM E23.

87.Nilsson F. Dinamic Stress Intensity Factors for Finite Strip Problems // Int J. Fracture Mechanics. – 1972. – No. 8. – P. 403–411.

88.Broberg K.B. The Propagation of a Brittle Crack // Archives Fisik. – 1960. – No. 18. – P. 159–192.

406

89.Akita Y. and Ikeda K. Measurment of Crack Speed, Trans / Techn. Res. Inst. – Tokyo, 1972. – R. 37.

90.Георгиев М.Н. Пукнатиноустойчивост на железопътните релси. – София: Изд-во ателие Анго Боянов, 1999. – 266 с.

91.Дроздовский Б.А. Влияние трещин на сопротивление разрушению и вязкость конструкционной стали: автореф. дис. … канд. техн. наук. / Минво авиационной промышленности СССР. – М., 1957. – 18 с.

92.Дроздовский Б.А., Фридман Я.Ф. Влияние трещин на механические свойства конструкционных сталей. – М.: Металлургиздат, 1960. – 260 с.

93.Otani I // Tetsudo Gidzuku Kanku Syre. – 1957. – Vol. 14, no. 11. –

P. 503.

94.Лившиц JI.C., Рахманов А.С. // Заводская лаборатория. – 1958. –

№ 5. – С. 622.

95.Лившиц Л.С., Рахманов А.С. // Заводская лаборатория. – 1959. –

№ 2. – С. 190.

96.Newhouse D.I. // Weld. J. – 1965. – Vol. 42, no. 3. – P. 105.

97.Гуляев А.П. // Заводская лаборатория. – 1967. – № 4. – C. 473.

98.Георгиев М.Н., Попова Л.В. Сравнение методов разделения ударной вязкости // Заводская лаборатория. – 1969. – № 5. – С. 32–34.

99.Механика катастроф. Определение характеристик трещиностойкости конструкционных материалов: метод. рекомендации. – М., 1995. – 359 с.

100.Смит. Основы физики металлов. – М.: Металлургия, 1959. – 456 с.

101.Charpy G. // Bull. Soc. Engin. Civ. – 6 (1901). – 213 с.

102.ВS 131 – part: 1–5. – 1972. Notchid bar test.

103.Расчет и испытания на прочность в машиностроении. Фрактографический метод определения критической температуры хрупкости металлических материалов МР5-81. – М.: Изд-во Госстандартов, СССР, 1981.

104.Rinebolt J., Harris W. // TASM. – 1951. – Vol. 43. – P. 1175.

105.Георгиев M.H. Диаграмма конструкционной вязкости // Заводская лаборатория. – 1981. – № 5. – С. 73–74.

106.Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкций. – М.: Мир, 1984. – 624 с.

107.Rice J.R. Mechanics of Crack Tip Deformation and Extension by Fatigue // Fatigue Crack Propagation. Philadelphia (Pa): Amer. Soc. Test. Mater. – 1967. – P. 247–311 (ASTM STP415).

108.Evans P.R.V., Owen N.B., Cartney L.N. Meen Stress Effects on Fatigue Crack Growth and Falure in a Rail Steel // Engineering Fracture Mechanics. – 1974. – Vol. 6, no. 1. – P. 183–193.

109.Георгиев M.H., Догадушкин В.Ю., Строк Л.П. Механизм роста усталостных трещин // Сопротивление развитию усталостных трещин в металлических сплавах, применяемых на железнодорожном транспорте. – М.:

Транспорт, 1984. – С. 47–59.

407

110.Irwin G.R. Plastic Zone near a Crack and Fracture Toughness. // Proc. 7th Sagamore Conf. – 1960. – P. IV–63.

111.Yokobori T. Fatigue Crack Propogation as Successive Stoohastic Process // Report Research Inst. Strength Fract. Mater. Tohoku Univ. – 1971. – Vol. 6, no. 1. – P. 18–21.

112.Георгиев M.H., Данилов B.H. O развитии усталостной трещины // Заводская лаборатория. – 1977. – № 9. – С. 1134–1136.

113.Георгиев М.Н. Феноменологическая схема роста усталостных трещин // Физико-химическая механика материалов. – 1979. – № 6. – С. 37–42.

114.Механика разрушения и прочность материалов. – Киев: Наукова думка, 1990. – Т. 4. – 679 с.

115.Бичем К.Д. Микропроцессы разрушения. Разрушение. – М.: Мир, 1973. – Т. 1. – С. 265–375.

116.Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. – М.: Металлургия, 1976. – 455 с.

117.Иванова B.C., Шанявский А.А. Количественная фрактография усталостного разрушения. – Челябинск: Металлургия, 1988. – 397 с.

118.Kocanda S. Fatigue Resistance of Materials and Metals Structural Parts // Pergamon Press. – 1964. – S. 101–111.

119.Kocanda S.Wytrzymalosc zmeczeniowa tworzym i elementow metalowych. – Warszawa, ILIMP, 1960. – S. 170–475.

120.Schijve J. // ASTM STP. – 1967, 415. – S. 415–459.

121.Хан Дж.Т., Авербах Б.Л., Оуэн B.C. Возникновение микротрещин скола в поликристаллическом железе и стали // Атомный механизм разрушения. – М.: Металлургиздат, 1963. – С. 109–137.

122.Георгиев М.Н., Догадушкин В.Ю., Минаев В.Н. О некоторых особенностях разрушения поликристаллического железа при циклическом нагружении // Физика металлов и металловедение. – 1981. – Т. 52, № 4. –

С. 808–817.

123.О классификации металлических изломов / М.Н. Георгиев [и др.] // Заводская лаборатория. – 1981. – № 8. – С. 81–86.

124.Георгиев М.Н., Межова Н.Я., Осташ О.П. Влияние низких температур на циклическую трещиностойкость стали // Циклическая трещиностойкость металлических материалов и элементов конструкций транспортных средств и сооружений. – М.: Транспорт, 1984. – С. 12–24.

125.Стандартизация фрактографического метода оценки скорости усталостного разрушения металлов: сб. / под ред. О.Н. Романива. – М.: Изд-во стандартов, 1984. – 95 с.

126.Механика разрушения феррито-перлитных структур при циклическом нагружении / М.Н. Георгиев [и др.] // Проблемы разрушения металлов / Моск. Дом науч.-техн. пропаганды. – М., 1977. – С. 32–42.

127.РТМ 1-78. Методика оценки циклической трешиностойкости металлов / ЦНИИМПС. – М., 1978. – 54 с.

408

128.Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трешиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом разрушении. РД 50–345–82: метод. указания. – М.: Изд-во стандартов, 1983. – 96 с.

129.Школьник Л.М. Скорость роста трещин и живучесть металла. – М.: Металлургия, 1973. – 215 с.

130.Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трешиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. РД50-345-82: метод. указания. – М.: Изд-во стандартов, 1983. – С. 96.

131.Paris P.C., Erdogan F.A. Critical Analysis of Crack Propogation Laws // Journal of Basic Engineering. Transaction of ASME. – 1963, December. – P. 528–534.

132.Методика оценки циклической трешиностойкости малоуглеродистых сталей / М.Н. Георгиев [и др.] // Проблемы прочности. – 1981. – № 8. –

С. 18–25.

133.Минаев В.Н. Исследование закономерности роста усталостных трещин в конструкционных сталях для сельскохозяйственных машин: дис. … канд. техн. наук / ВНИИЖТ. – М., 1980. – 236 с.

134.Forman R.G., Kearney V.E., Engle R.M. Numerical Analysis of Crack Propogation Laws // Journal Basic Engng., Transation ASME. – 1963. – No. 85. – P. 528–532.

135.Черепанов Г.П. O росте трещин при циклическом нагружении //

ПМТФ. – 1968. – №5. – С. 64–76.

136.McEvilly A.J. The Micristructure and Design of Alloys // Proc. 3rd Intl Conf. on the Strenght of Metals and Alloys, Cambridge, England. – 1973, August 20–25. – Vol. 2. – P. 204–225.

137.Ярема С.Я., Микитишин С.И. Аналитическое описание диаграммы усталостного разрушения материалов // Физико-химическая механика мате-

риалов. – Львов, 1975. – № 6. – С. 47–54.

138.Кудряшов В.Г., Смоленцев В.И. Вязкость разрушения алюминиевых сплавов. – М.: Металлургия, 1976. – С. 295.

139.Н.Я. Межова. Скорость роста усталостных трещин в малоуглеродистых сталях для подвижного состава железных дорог: дис. … канд. техн.

наук / ВНИИЖТ. – М., 1979. – 289 с.

140.Marder A.R., Krauss G. // Proc. 12th Int. Conf. Strength Met. And Ailoys. – California, 1972. – 160 p.

141.Грабский M.B. Структура границ зерен в металлах. – М.: Металлур-

гия, 1972. – 160 с.

142.Сарак В.И., Суворова С.О. Взаимодействие углерода с дефектами в мартенсите // ФММ. – 1968. – Т. 25, № 1. – С. 147–156.

143.О классификации металлических изломов / М.Н. Георгиев [и др.] // Заводская лаборатория. – 1981. – №8. – С. 81–86.

409