Причины разупрочнения сталей различного назначения

Приведены результаты исследования структуры стальных образцов на микро-и наноуровнях, выполненного с использованием электронной микроскопии, вторичной ионной масс-тектрометрии, времяпролетной вторичной ионной масс-тектрометрии, позволяющие сделать выводы о характере и динамике процессов, вызывающих охрупчивание сталей в устройствах, при традиционном трении механизмов, резании металла, прокатке и в процессе контактного взаимодействия на наномасштабном уровне. Показано, как процессы формирования кристаллической и атомарной структур металла, связанные с диффузией атомов водорода, концентрирующихся около сульфидных включений, влияют на эксплуатационные свойства сталей. Так, в частности, полученные результаты подтверждают созданную теорию сухого трения, предполагающую генерацию атомов водорода и его изотопов в зонах контакта у поверхностей, с появлением их избыточной концентрации в материалах контактирующих пар, превышающей исходную в 100-300 раз.

Литература

[1] Deulin E.A. Exchange of gases at friction in vacuum // ECASIA’97. John Wiley & sons, Nov. 1997. P. 1170-1175.

[2] Deulin E.A., Goncharov S.A., de Segovia J.L. and Nevshoupa R.A. Mechanically stimulated solution of adsorbed hydrogen and deuterium in steel // Surface and Interface Analysis, 2000. 30. P. 635-637.

[3] Deulin E.A., Nevshoupa R.A. Deuterium penetration into the bulk of a steel ball of a ball bearing due to its rotation in vacuum. - Applied Surface Science, 144-145, (1999). P. 268.

[4] Deulin E.A., Filippova N.V., Papko V.M., Ryabov N.V., Papko V.M., Tkacheva E.V. Effect of gas adsorption on tribology of ball bearings in vacuum / Automotive and Industrial Lubrication: Techniche Academie Esslingen Hrsg: Wilfreid J. Bartz,-Ostfildern: TAE, Book of Syn. 2006. P. 231.

[5] Деулин Е.А., Mашуров С.С., Мирзоев А.М., Ткачева Е.В. Исследование причин появления "водородной болезни" в материале труб магистральных газопроводов и разработка вакуумных методов их устранения // Конверсия в машиностроении. 2007. Т. 3 (82). С. 32-36.

[6] Деулин Е.А., Петросян Г.А., Бредихин И.С. Результаты исследования процесса растворения изотопов водорода в материалах пар трения // Вакуумная техника и технология. 2003. T. 20. № 2. С. 81-84.

[7] Mechanics and physics of precise vacuum mechanisms / E.A. Deulin, V.P. Michailov, Y.V. Panfilov, R.A. Nevshupa. Springer edition, 2012, 234 p.

[8] Sieverts A., Zapf G., Mоritz H. // Zs. phys. Chem., 1938/1939. A183, 19. P. 32-36; p. 268.

[9] Деулин Е.А. Единство нанофизики трения для различных технологий машиностроения / Трение и смазка в машинах и механизмах. 2010. № 9-10. С. 28-36.

[10] Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. М.: Металлургия. 1975.

[11] Морозов Н.А. Водород и азот в стали. М: Металлургия, 1968.

[12] Туяхов В.Н., Мышкин К.В., Сергейко Л.Г., Бурова Е.И. Дислокационная структура дрессированной стали 08кп после естественного и искусственного деформационного старения / Термическая обработка металлов // Тематический отраслевой сборник № 5. М.: Металлургия, 1977. C. 19-120.

[13] Соколов К.Н., Туяхов В.Н., Леонтьев В.А., Бурова Е.И. Влияние степени обжатия на механизм рекристаллизации холоднокатаной листовой стали 08кп. / Листопрокатное производство // Тематический отраслевой сборник. № 3. М.: Металлургия, 1974. С. 50-56.

[14] Деулин Е.А., Коновалов В.В., Пустовойт Ю.М., Сергеев Д.В., Трифонов А.Ю. Механически-стимулированные процессы диссоциации сорбированной тяжелой воды (D2O) и растворения дейтерия в нержавеющей стали // Вакуумная техника и технология. 2003. Т. 13. № 3. С. 17-22.

[15] Deulin E.A., Ikonnikova E.I. Process of hydrogen dissolution into surfaces the gas pipe line tubes as a result of nanoscale friction process // SIMS Europe 2010/ 7th European Workshop on Secondary Ion Mass Spectrometry. Muenster Germany Sept, 2010. P. 110.

[16] Патент РФ. № 2391601 Способ определения остаточного ресурса металла магистрального газопровода от 21.07.2008.

[17] Отчет о выполнении третьего этапа Гос. контракта № П2421 от 19.09.1009 по проекту " Создание новых методов и приборов, основанных на наномеханике и физике сухого трения для предотвращения технологических катастроф в электронике, газотранспортных системах, ядерной технике". Программа "Научные и научно-педагогические кадры России" на 2009-2013 гг. Мероприятие № 1.2.1. Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук. М., МГТУ. 2011.