CC BY
3311. Toplivo motornoe etanol'noe dlya avtomobil'nyh dvigatelej s prinuditel'nym zazhiganiem. Benzanoly. Obshchie tekhnicheskie trebovaniya, GOST R 52201-2004 (Ethanol motor fuel for automobile engines with forced ignition. Benzanols. General technical requirements, State Standart R 52201-2004), Moscow, FGUP STANDARTINFORM, 2009, 4 p.
12. Gazy uglevodorodnye szhizhennye dlya avtomobil'nogo transporta. Tekhnicheskie usloviya, GOST 27578-2018 (Liquefied hydrocarbon gases for motor transport. Technical conditions, State Standart 27578-2018), Moscow, FGUP STANDARTINFORM, 2018, 19 p.
13. Gaz prirodnyj toplivnyj komprimirovannyj dlya dvigatelej vnutrennego sgoraniya. Tekhnicheskie usloviya, GOST27577-2000 (Compressed natural fuel gas for internal combustion engines. Technical conditions, State Standart 27577-2000), Moscow, IPK IZDATELSTVO STANDARTOV, 2004, 16 p.
14. Nefteprodukty zhidkie. Metod opredeleniya mekhanicheskih primesej v srednih distillyatah, dizel'nom toplive i metilovyh efirah zhirnyh kislot, GOST EN 12662-2016 (Liquid petroleum products. Method for determination of mechanical impurities in medium distillates, diesel fuel and methyl esters of fatty acids, State Standart EN 12662-2016), Moscow, FGUP STANDARTINFORM, 2020, 16 p.
15. Novichkov A.V., Zaharov Yu.G., RYliakin E.G. Umenshenie iznosa plunzhernyh par toplivnyh nasosov snizheniem obvodnennosti dizelnogo topliva: monografiya (Reducing the wear of plunger pairs of fuel pumps by reducing the water content of diesel fuel: monograph), Penza, PGUAS, 2015, 200 p.
16. Toplivo dizel'noe. Opredelenie smazyvayushchej sposobnosti na apparate HFRR. Chast' 1. Metod ispytanij, GOST ISO 12156-1-2012 (Diesel fuel. Determination of lubricity on the HFRR machine. Part 1. Test method, State Standart ISO 12156-1-2012), Moscow, FGUP STANDARTINFORM, 2019, 13 p.
17. Nefteprodukty. Benziny avtomobil'nye i topliva aviacionnye. Metod opredeleniya smol vyparivaniem struej, GOST 1567-97 (ISO 6246-95) (Petroleum products. Motor gasoline and aviation fuels. Method of determination of resins by evaporation by jet, State Standart 1567-97), Moscow, IPK IZDATELSTVO STANDARTOV, 2001, 9 p.
18. Vsemirnaya toplivnaya hartiya (Association of European Automobile Manufacturers World Fuel Charter), 2000, april, 53 p.
19. Avtomobil'nye transportnye sredstva. Fil'try ochistki dizel'nogo topliva. Obshchie tekhnicheskie trebovaniya, GOST R 53640-2009 (Motor vehicles. Diesel fuel purification filters. General technical requirements, State Standart R 53640-2009), Moscow, FGUP STANDARTINFORM, 2010, 14 p.
Рецензент: А.А. Дьяков, канд. техн наук, доц., вед. инж. ИНАЭ-МАДИ Статья поступила 08.11.2021
УДК 620.22 : 620.192.7
МЕТАЛЛОВЕДЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИЧИН УСТАЛОСТНЫХ РАЗРУШЕНИЙ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ДВС ПРИ ПРОВЕДЕНИИ АВТОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ
Лариса Павловна Шестопалова, канд. техн. наук, доц., ntibr@ mail.ru, Татьяна Евгеньевна Лихачева, канд. техн. наук, 15329022@ yandex.ru, Лариса Георгиевна Петрова, д-р техн. наук, проф., petrova_madi@mail.ru, Алексей Евгеньевич Перекрестов, ведущий инженер, alemadi@mail.ru, Александр Юрьевич Малахов, канд. техн. наук, malahov-alex@yandex.ru, МАДИ, Россия, 125319, Москва, Ленинградский проспект, 64
Аннотация. Методами оптической, растровой электронной микроскопии и различными другими инструментальными методами исследованы механизмы усталостных разрушений коленчатых валов ДВС из сталей различных марок. Проведено обобщение причин, приводящих к возникновению разрушений в процессе эксплуатации. В статье приведены примеры усталостных разрушений коленчатых валов, которые произошли в различных условиях эксплуатации. Для определения причины разрушения и установления исходного очага разрушения, приведшего к полному разрушению, задействован широкий комплекс исследований, позволяющий показать в каждом конкретном случае последовательность проведения экспертизы для определения точной причины разрушения
коленчатого вала. Показано, что применение широкого спектра оборудования при проведении автотехнической экспертизы позволяет провести более полное и всестороннее исследование и установить истинную причину разрушения детали или узла.
Ключевые слова: автотехническая экспертиза, коленчатый вал, усталостное разрушение, усталостные бороздки (линии), металлургические дефекты, фрактография.
METALLOGRAPHIC STUDIES OF THE CAUSES OF FATIGUE FAILURES OF CRANKSHAFTS INGINE DURING THE AUTOMOTIVE EXPERTISE
Larisa P. Shestopalova, Ph.D., associate professor, ntibr@mail.ru, Tatyana E. Likhacheva, Ph.D., 15329022@ yandex.ru, Larisa G. Petrova, Dr.Sc., professor, petrova_madi@mail.ru, Aleksey E. Perekrestov, lead engineer, alemadi@mail.ru, Аleksandr Yu. Malakhov, Ph.D., malahov-alex@yandex.ru, MADI, 64, Leningradsky Prosp., Moscow, 125319, Russia
Abstract. By methods of optical, scanning electron microscopy and various instrumental methods, the mechanisms of fatigue operational destruction of crankshafts from steels of various grades have been investigated. A generalization of the causes leading to the occurrence of destruction in the process of operation. The article gives examples of fatigue destruction of crankshafts that occurred in various operating conditions. To determine the cause of the destruction and establish the initial focus of destruction that led to complete destruction, a wide range of studies is involved, which allows to show in each case the sequence of the examination to determine the exact cause of the destruction of the crankshaft. It is shown that the use of a wide range of equipment in the conduct of automotive technical expertise allows for a more complete and comprehensive study and to establish the true cause of the destruction of a part or assembly.
Keywords: automobile-technical expertise, crankshaft, fatigue destruction, fatigue grooves (lines), metallurgical defects, fractography.
Введение
Разрушение представляет собой чрезвычайно сложный, многостадийный процесс, управляемый большим количеством факторов. В зависимости от изменяющихся условий можно получить различные характеристики процесса разрушения.
В общем случае механическое разрушение может быть определено как любое изменение размера, формы или свойств материала конструкции, машины или отдельной детали, в результате которого она утрачивает способность удовлетворительно выполнять свои функции. Основываясь на этом, вид разрушения можно определить как физический процесс или несколько взаимосвязанных между собой процессов, приводящих к разрушению.
Профессор Старки (W. L. Starkey) из Университета штата Огайо предложил систему классификации всех возможных видов разрушения. Эта система основана на учете трех факторов:
1) характера разрушения;
2) причин разрушения;
3) места разрушения [4].
При проведении автотехнической экспертизы одним из важнейших методов изучения металлов и сплавов является анализ строения изломов. Путь его развития прослеживается от визуального наблюдения до расшифровки фрактограмм, полученных с помощью растрового электронного микроскопа.
Исследования изломов металлов в основном применяются для изучения и определения причин аварийного разрушения конструкций и деталей машин. В изломе «закодирована» вся информация о виде и уровне нагрузки, приведшей к разрушению объекта, о причинах зарождения трещины и кинетике её распространения.
Для того, чтобы квалифицированно проводить диагностику разрушения, необходимо знать следующие аспекты в материаловедении:
— уметь анализировать структуру и ее связь со свойствами металлов;
— знать основные механизмы разрушения металлов и сплавов;
— владеть методами изучения изломов: оптической и растровой электронной микроскопией;
— владеть методами механических испытаний,
— знать методы количественной оценки параметров разрушения [4].
Важнейшая роль в установлении причины разрушения конструкций и деталей машин принадлежит анализу эксплуатационных изломов. Анализ строения изломов металлических материалов относится к древнейшим методам их изучения. Он появился сразу же, как только началось их практическое использование. Начальный этап исследования изломов металлов был связан с изучением и определением причин аварийных разрушений [1].
Анализ изломов материалов позволяет получить важную информацию о воздействии нагрузок на образец или элемент конструкции. Это дает возможность устанавливать обратную связь между действительными и расчетными характеристиками материала, необходимую при диагностике аварийных случаев разрушения конструкций и выяснении причин, вызвавших поломку.
Связь физических и металловедческих аспектов разрушения с критериями механики разрушения представляет особую актуальность и дает представление о природе процессов зарождения и распространения трещин при различных условиях воздействия нагрузок, позволяет более корректно описывать поведение материала на различных стадиях разрушения.
Основной причиной любого разрушения являются напряжения (как приложенные, так и остаточные), величина которых превышает предельную несущую способность детали.
Более 80 % всех поломок и аварийных разрушений деталей машин и конструкций происходит от действия переменных напряжений. Циклические нагрузки в транспортных средствах испытывают, например, коленчатые валы, поршневые пальцы, пружины, рессоры. При циклических нагрузках происходит усталостное разрушение. Характерные детали строения и признаки усталостных изломов Усталостное разрушение является одним из основных видов повреждения в машиностроении от действия циклических нагрузок. Оно возникает в процессе накопления микроповреждений (микродеформаций) в материале деталей под действием переменных напряжений. При критическом накоплении указанных микроповреждений (микродеформаций) образуются микротрещины, которые далее начинают развиваться (распространяться) и приводить к окончательному разрушению детали (изделия).
Определение условий возникновения усталостной перегрузки по виду излома является основным объективным методом анализа отказов (разрушения) изделий, что даёт возможность предупреждать аналогичные отказы. Выделяют шесть критериев такого анализа:
— характер излома;
— глубина развития трещины усталости;
— степень и характер наклёпа поверхности излома;
— число начальных очагов развития трещины;
— характер линии фронта трещины;
— число следов линии фронта трещины.
На усталостном изломе различают три зоны, которые отражают стадийность усталостного разрушения (рис. 1) [2, 3]:
— зона зарождения усталостных трещин (очаг);
— зона развития трещин (зона усталостного разрушения с образованием линий усталости);
— зона окончательного, быстрого статического разрушения (зона долома).
Рис. 1. Усталостный излом: а - схема излома; б - микроструктура излома стали У8;
Ls (1) - зона стабильного (медленного) роста трещины; Ьг (2) - зона ускоренного (нестабильного)
развития трещины; Ь<1 (3) - зона долома
Процесс развития усталостной макротрещины включает в себя стадии медленного стабильного роста трещины (зона Ls), ускоренного нестабильного развития трещины (зона Lr) и стадию долома (зона Ld). Долом наступает при достижении усталостной трещиной критического размера Lf, равного сумме Ls и Lr. Зону Lf называют зоной усталостного развития трещины [2].
Количество усталостных зон и их размеры зависят от количества циклов нагру-жения, которое выдерживает образец или деталь до разрушения, а также от приложенной нагрузки. В области многоцикловой усталости зона усталостного развития трещины делится на две основные зоны: зону стабильного роста (развития) трещины (1) и зону ускоренного развития трещины (2) (рис. 1, б).
При малоцикловой усталости зона усталостного развития трещины однородна. Малоцикловой усталостью называется разрушение при повторных упругопластических деформациях (число циклов повторения нагрузки N < 105). В машиностроении малоцикловая усталость часто определяет ресурс (долговечность) изделий в связи с повторением циклов «запуск - работа - остановка».
Малоцикловая усталость имеет много общего с обычной (многоцикловой) усталостью. Разрушение также начинается в местах концентрации напряжений в результате развития первоначально образовавшейся трещины. Однако разрушение от малоцикловой усталости в зависимости от свойств материала и условий нагружения может быть трех типов: квазистатическое, усталостное и смешанное.
При малоцикловой усталости возможно многоочаговое разрушение, что выражается в появлении храпового узора (рис. 2). «Храповый узор» (ступеньки) свидетельствует о том, что усталостные трещины возникли в нескольких центрах и затем соединились, образуя фронт общей магистральной трещины. В изломе присутствуют признаки макро-пластической деформации. Эксцентричность овальных линий усталости свидетельствует о внецентренном характере нагружения [4].
а
б
а б
Рис. 2. Малоцикловой усталостный излом [4]: а - в стали 50 после изгиба с вращением - храповый узор, эксцентричность усталостных линий; б - храповый узор в изломе плоского образца алюминиевого сплава
Наиболее часто встречающееся в деталях машин усталостное разрушение реализуется при постепенном подрастании одной или нескольких усталостных трещин, образованных в процессе повторяющегося циклического нагружения, которые подрастают ступенчато, образуя усталостные бороздки или плато.
Усталостные бороздки появляются на второй стадии усталостного разрушения в виде повторяющихся удлиненных впадин и выступов, не пересекающихся между собой (рис. 3, а). Плато - плоские участки, вытянутые преимущественно в направлении локального распространения трещины, на которых располагаются усталостные бороздки (рис. 3, б) [4].
а б
Рис. 3. Микрорельеф усталостного разрушения [4]: а - усталостные бороздки; б - плато
Различают вязкие и хрупкие бороздки.
Вязкие бороздки образуются путем чередования сдвигового и отрывного локального разрушения. При каждом цикле изменения нагрузки у вершины трещины имеет место сильная, локальная пластическая деформация, которая протекает транскристаллит-но. Поликристаллический характер структуры определяет тот факт, что фронт разрушения претерпевает локальное разделение - многократное ветвление. При этом образуется большое число микроскопически различимых параллельно расположенных следов разрушения (рис. 4, а).
Хрупкие бороздки сочетают в себе особенности скола (ступеньки) и усталостного разрушения, поэтому они выглядят плоскими. Расстояние между усталостными борозд-
ками (шаг бороздок) увеличивается с длиной трещины или с размахом коэффициента интенсивности напряжений, и в ряде случаев по нему можно приблизительно оценить скорость распространения усталостной трещины (рис. 4, б).
Рис. 4. Усталостные бороздки на изломах образцов из АРМКО-железа [4]:
а - вязкие; б - хрупкие
Отсутствие усталостных бороздок еще не может служить доказательством того, что деталь не подвергалась циклическому нагружению, поскольку в некоторых случаях бороздки могут быть скрыты (завуалированы) или полностью уничтожены в результате коррозии, а в некоторых материалах (например, в высокопрочных сталях) практически не образуются.
При изучении поверхности разрушения не всегда удается сделать точный вывод о направлении главного приложенного напряжения, но возможно определенное приближение.
Так, например, если при усталостном разрушении расстояние между усталостными бороздками большое, протяженность усталостной зоны мала, а зона долома велика, то это значит, что разрушение произошло в результате высокой нагрузки. О невысоком циклическом напряжении можно говорить в том случае, если протяженность усталостной зоны велика, усталостные бороздки расположены очень близко друг к другу, а зона долома мала. К другим факторам, принимаемым во внимание, относятся: наличие или отсутствие надреза (в том числе и других концентраторов напряжений) в детали, а также характер разрушения - межзеренный или внутризеренный. Однако отсутствие значительной деформации еще не является исчерпывающим доказательством того, что приложенное напряжение было невелико [2, 5].
Зона долома - результат заключительной стадии усталостного разрушения, протекающий в зависимости от условий работы по вязкому или хрупкому механизму. Соответственно излом в этой зоне имеет волокнистый или кристаллический вид.
а б
Рис. 5. Полосы Форсайта [6]: а - на изломе турбинной лопатки (титановый сплав ВТ3);
б - на изломе стали 45 (1)
В некоторых случаях на усталостных изломах в зоне стабильного развития трещины различают макролинии - остановки фронта трещины, которые называются полосами Форсайта (рис. 5). Линии остановки фронта трещины могут образовываться в результате изменения величины циклических нагрузок; избирательного окисления или коррозии отдельных зон поверхности излома; небольшой местной пластической деформации в области высокой концентрации напряжений у вершины трещины. Расположение линий усталости и величина промежутков между ними могут быть использованы для качественной оценки скорости распространения трещин [6].
Расположение и форму линий усталости, величину промежутков между ними используют для качественной оценки скорости роста трещины:
— макролинии усталости, которые расположены с одинаковыми интервалами, характерны для низкой скорости роста трещины при минимальных отклонениях от постоянства условий нагружения;
— макролинии усталости, которые пересекают основную часть излома, характерны для низких циклических нагрузок.
По форме усталостных макролиний можно приблизительно оценить нагрузку, вызвавшую разрушение [5, 6].
Определение очага разрушения является важным для анализа повреждений, а расположение этого очага может оказаться решающим при разработке мероприятий для предотвращения повторных разрушений.
Основной причиной любого разрушения являются напряжения (как приложенные, так и остаточные), величина которых превышает предельную несущую способность детали. Эти напряжения могут возникнуть при взаимодействии многих сложных факторов, каждый из которых необходимо оценить для однозначного установления причины разрушения.
Механизм усталостного разрушения
Усталостная трещина зарождается чаще всего на поверхности или вблизи поверхности деталей, где напряжения от внешней нагрузки достигают максимальных значений. Зарождение трещин облегчается наличием различного рода концентраторов напряжения.
При действии циклических нагрузок, на поверхности образцов образуются полосы локального скольжения, которые образуют рельефные участки. Формирование полос локального скольжения происходит примерно под углом 45° к направлению растягивающего напряжения.
а б
Рис. 6. Образование выступов (экструзий) и впадин (интрузий) в металлических материалах, подвергнутых действию усталостной нагрузки [1]: а - схема образования экструзий и интрузий; 1-экструзии; 2 - интрузии; 3 - поверхность; 4 - полосы скольжения; б - следы экструзии, образовавшейся на начальной стадии развития усталостного излома на поверхности образца после 10 000 циклов переменной нагрузки,увеличение х3600 раз
Образование рельефных участков связано с неоднородностью структуры металлов и сплавов. На поверхности образца или детали образуются выступы (экструзии) и впадины (интрузии) (рис. 6) [1].
После образования и распространения усталостных микротрещин начинается стадия распространения усталостной макротрещины. На этой стадии трещина распространяется перпендикулярно к направлению приложенного напряжения.
Усталостные изломы характеризуются наличием на их поверхности усталостных зон, которые отражают стадийность усталостного разрушения (рис. 7). Количество усталостных зон и их размеры зависят от количества циклов нагружения, которое выдержал образец или деталь до разрушения. Схемы приложенной нагрузки и конфигурация образца или детали оказывают влияние на форму усталостных зон.
При распространении усталостной трещины образуется последовательный ряд усталостных бороздок, которые образуются за каждый цикл нагружения при продвижении трещины на определенное расстояние. Усталостные бороздки отражают положение фронта трещины за каждый цикл нагружения (рис. 7, а). Профиль отдельных усталостных бороздок зависит от природы материала, величины и характера нагрузки. Расстояние между бороздками, количество бороздок при диагностике усталостного разрушения используют для определения номинального напряжения цикла нагружения, скорости распространения трещины и других параметров разрушения
В начальной зоне усталостных изломов, полученных при низких амплитудах напряжения, могут обнаруживаться фасетки циклического скола (рис. 7, б), образование которых связано с развитием усталостной трещины вдоль определенных кристаллографических плоскостей [6].
а б
Рис. 8. Микрорельеф усталостного излома [6]: а - усталостные бороздки (никелевый сплав), увеличение х2500 раз; б - квазибороздки (алюминиевый сплав),увеличение х1400 раз
Бороздки обычно распространяются по многим террасам (или плато), которые соединяются между собой ступеньками сдвига (рис. 8, а). Вблизи очага усталостной трещины при низких амплитудах циклического напряжения различают иногда (при больших увеличениях) квазибороздки (рис. 8, б), отличающиеся от обычных усталостных бороздок тем, что их ширина почти постоянна по длине трещины, а сами бороздки нерегулярные. Предполагают, что они образуются в результате выхода многочисленных линий скольжения на поверхность излома [6].
Перпендикулярно направлению роста магистральной усталостной трещины встречаются вторичные трещины (рис. 9 а, б), которые появляются в материале в результате локальной релаксации напряжения при её движении. С увеличением степени хрупкости материала склонность к образованию вторичных трещин увеличивается.
Кроме того, на усталостных изломах иногда наблюдаются траковые следы (рис. 9, в), свидетельствующие о механическом повреждении материала в результате многократного соударения и относительного перемещения двух взаимно соприкасающихся поверхностей. Часто их появление связано с выкрошившимися частицами материала на поверхности излома.
а б в
Рис. 9. Микрорельеф усталостного излома [6]: а - вторичные трещины,увеличение х1200 раз; б - вторичные трещины,увеличение х3000 раз; в - траковые следы, увеличение х3000 раз
Общие сведения о коленчатых валах
Коленчатый вал является основной деталью кривошипно-шатунного механизма; деталь сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Коленчатый вал находится под воздействием внешних сил и моментов от сил давления газов и сил инерции движущихся масс, являющихся периодическими функциями угла поворота кривошипа. Одновременно в вале могут возникнуть напряжения от крутильных и изгибных колебаний.
Резкое изменение поперечных сечений и направления отдельных элементов кривошипа, а также характер распределения действующих сил приводят к неравномерному распределению напряжений по длине вала и по его поперечным сечениям. Неравномерность напряжений усиливается концентрацией напряжений в галтелях щек и у краев масляных отверстий шеек вала. В связи с этим действительные напряжения могут значительно превышать номинальные, вычисленные по формулам сопротивления материалов.
Причинами разрушения коленчатых валов являются: высокий уровень знакопеременных напряжений от изгиба или крутильных колебаний вала, литейные дефекты и дефекты обработки вала (рыхлоты, пористости, плены, подрезы). Повышение уровня напряжений на изгиб в шейках и щеках вала происходит в результате образования ступенчатости смежных опор, увеличенного изгиба вала, нарушения уравновешенности вала.
Коленчатые валы изготовляют из углеродистых, хромомарганцевых, хромоникель-молибденовых и других сталей, а также из специальных высокопрочных чугунов. Наиболь-
шее применение находят стали марок 45, 45Х, 45Г2, 50Г, а для тяжелонагруженных коленчатых валов дизелей - 40ХНМА, 18ХНВА и др. Для изготовления стальных коленчатых валов применяют штампы со специальными гибочными ручьями. После штамповки перед механической обработкой, заготовки валов подвергают термической обработке - нормализации - и затем очистке от окалины травлением или обработкой на дробемётной машине.
До 94 % поломок коленчатых валов транспортных дизелей носят характер усталостного разрушения от изгибных нагрузок. Это разрушение идет путем прогрессивного развития "трещины усталости", возникающей в зоне максимальных напряжений. Анализ усталости коленчатых валов, вызванных усталостью металла, показывает, что период развития усталостной трещины до отказа конструкции составляет 90-95 % срока службы при отсутствии концентраторов напряжений или дефектов, приравненных к ним по своему действию. Для коленчатого вала с концентраторами напряжений период развития усталостной трещины составляет 15-20 % срока службы в зависимости от степени концентрации, уровня динамического нагружения, свойств материала. Галтели коренных и шатунных шеек являются самыми нагруженными участками коленчатого вала (рис. 10).
Галтели коренных и шатунных шеек являются самыми нагруженными участками коленчатого вала
Рис. 10. Фрагмент поля интенсивности напряжений конструкции коленчатого вала, МПа.
Перемещения увеличены в 100 раз
Напряжения в галтели достигают максимального значения в сечении её сопряжения с поверхностью шейки, в месте перекрытия коренной и шатунной шеек. Как правило, напряжение в галтели шатунной шейки больше, чем в галтели коренной, что приводит к появлению усталостной трещины в шатунной шейке из-за того, что диаметр последней всегда меньше диаметра коренной и поэтому создается более резкий переход в этом сечении вала. Указанные обстоятельства приводят к значительному возрастанию эффективного коэффициента концентрации напряжений. Радиус галтелей коленчатого вала во избежании возникновения больших концентраций напряжений не должен быть менее 23 мм, в практике расчетов его принимают в пределах 0, 035-0, 080 соответственно от диаметра коренной или шатунной шейки. Наибольшие концентрации напряжений возникают при расположении галтелей коренных и шатунных шеек в одной плоскости.
Методика проведения исследований
Далее по тексту статьи будут показаны примеры использования экспертами в автотехнической экспертизе комплекса металловедческих исследований [5, 7] для установления причины усталостного разрушения двух коленчатых валов: коленчатого вала ДВС легкового автомобиля и коленчатого вала ДВС стационарной генераторной установки.
В процессе экспертного исследования и обработки полученных результатов были применены:
— портативный цифровой микроскоп «Levenhuk DTX 500» и тринокулярный микроскоп «Bresser Advance ICD» для углубленного фрактографического исследования поверхности разрушения;
— сканирующий электронный микроскоп (РЭМ) «JEOL JSM-6480LV» для углубленного микроскопического исследования очага поверхности излома коленчатого вала;
— оптико-эмиссионный спектрометр «OBLF QSN 750» для определения химического состава материала коленчатого вала;
— оптический металлографический микроскоп «Neophot-21» для исследования микроструктуры выбранных участков коленчатого вала на микрошлифах при увеличениях х100...500 раз до и после травления 4 % - ном раствором азотной кислоты в этиловом спирте;
— стационарный твердомер «ТК-2М» и портативный твердомер «NOVOTEST Т-УД3» для определения твердости шеек и сердцевины коленчатого вала по методу Роквелла ГОСТ 9013-59;
— электроэрозионный проволочно-вырезной однопроходной станок «DK7732» для отрезки фрагментов коленчатого вала;
— пьезокерамическая ванна с ультразвуковым генератором «УЗГ - 0,1-1» для очистки поверхности изломов коленчатого вала;
— угловая шлифовальная машина «Makita GA 9020» для изготовления микрошлифов из отрезанных фрагментов коленчатого вала.
Пример №1. Результаты исследования коленчатого вала ДВС легкового автомобиля
На металловедческое исследование поступил разрушенный коленчатый вал ДВС (рис. 11) легкового автомобиля с пробегом 225 967 км. Можно заключить, что коленчатый вал с таким пробегом автомобиля уже выработал свой ресурс (свой срок службы) до капитального ремонта ДВС. Двигатель автомобиля не работал в условиях масляного голодания (острой нехватки моторного масла), на что указывает состояние пар его трения.
Конструкция исследуемого коленчатого вала такова, что в месте разрушения он обладает наименьшей выносливостью (и усталостной прочностью). Это место - место прохождения масляного канала вблизи перехода от шейки коленчатого вала к его щеке.
Рис. 11. Внешний вид, поступившего на исследование разрушенного коленчатого вала ДВС
автомобиля
Коленчатый вал разрушился на границе второй шатунной и второй коренной шейки. Место разрушения коленчатого вала показано на рис. 12.
а б
Рис. 12. Излом коленчатого вала: а - излом со стороны передней части вала (со стороны носка); б -излом со стороны задней части вала (со стороны фланца маховика)
Исследование фрактографии излома установило усталостный характер разрушения коленчатого вала (рис. 13). Разрушение началось от масляного канала и распространялось сразу в двух направлениях: к шатунной и к коренной шейкам.
Масляный канал и галтель являются концентраторами напряжений и конструктивно ослабляют деталь. Близкое расположение масляного канала к галтели явилось причиной зарождения и развития усталостной трещины.
Рис. 13. Поверхность усталостного разрушения коленчатого вала
Для определения химического состава от коленчатого вала был отрезан фрагмент. Химический состав материала коленчатого вала, определённый с помощью оптико-эмиссионного спектрометра «OBLF QSN 750», представлен в табл. 1.
Таблица 1
Химический состав материала коленчатого вала, [%'
Бе С Si Мп Р S Сг № Мо Си А1 ТС V As
основа 0,365 0,56 1,38 0,012 0,047 0,17 0,066 0,012 0,018 0,015 0,002 0,010 0,002
Материал коленчатого вала близок по составу к отечественной стали марки 35ГС по ГОСТ 5781-82 [8]. Это среднеуглеродистая низколегированная сталь, предназначенная для армирования железобетонных конструкций (арматурная сталь). Сталь имеет содержание серы - 0,047 %.
Коленчатые валы в России согласно ГОСТ Р 53444-2009 [13] изготавливают из стальных материалов по ГОСТ 1050-2013 [9], по ГОСТ 4543-2016 [10] и по ГОСТ 149592016 [11], а также из сталей других марок, по физико-механическим свойствам не уступающих перечисленным. К ним предъявляют более высокие требования по химическому
составу, в частности по содержанию серы, которая не должно превышать 0,035 %. Повышенное содержание серы встали способствует хрупкому разрушению и снижает предел выносливости.
Коленчатый вал является ответственной и высоконагруженной деталью, работающей в условиях циклических знакопеременных нагрузок. Такая деталь должна обладать высоким пределом выносливости и изготавливаться из качественных и высококачественных марок сталей. Высококачественные стали содержат серу в концентрации не более 0,025 %, а качественные - не более 0,035 % [12].
Для определения микроструктуры материала коленчатого вала, от него был отрезан фрагмент и приготовлен микрошлиф. До травления в структуре материала коленчатого вала металлургических дефектов в виде пор, усадочных раковин, оксидов и др. не установлено. Микроструктура микрошлифа после травления 4-х % раствором азотной кислоты в этиловом спирте представляет собой сорбит + феррит (рис. 14). Выявленная структура микрошлифа свидетельствует о проведённой с коленчатым валом термической обработке - нормализации (термическая обработка, заключающаяся в нагреве изделия до определённой температуры, выдержке при этой температуре и охлаждении изделия на воздухе) [12].
Рис. 14. Микроструктура материала сердцевины коленчатого вала после травления (белые зерна феррита и темных зерна сорбита). Увеличение х250 раз
Измеренная твёрдость всех шеек исследуемого коленчатого вала с помощью портативного твердомера «NOVOTEST Т-УД3» показала значение - 58...61 HRC. Данная твёрдость соответствует требованиям ГОСТ Р 53444-2009 [13], является достаточно высокой и свидетельствует о том, что шейки коленчатого вала подвергались типовому процессу поверхностного упрочнения - закалке ТВЧ (токами высокой частоты).
Заключение
Разрушение исследуемого коленчатого вала ДВС легкового автомобиля носит усталостный характер. Внутренний масляный канал коленчатого вала явился очагом разрушения - от него в двух направлениях начали распространяться трещины, образуя линии усталости на поверхности излома.
Причиной разрушения исследуемого коленчатого вала явилась совокупность следующих обстоятельств:
1. Близкое расположение внутреннего масляного канала к наиболее напряженному месту - галтели шейки вала.
2. Материал коленчатого вала изготовлен из арматурной стали и имеет повышенное содержание серы (0,047%), наличие которой способствует хрупкому разрушению и
снижает предел выносливости. Материал вала не соответствует рекомендациям ГОСТ Р 53444-2009 [12].
3. На пробеге автомобиля 225 967 км коленчатый вал исчерпал свой запас прочности и долговечности (исчерпал свой ресурс работы), однако при этом другие детали двигателя и сам автомобиль свой ресурс не выработали и при проведении соответствующего капитального ремонта ДВС могут продолжать эксплуатироваться.
Согласно ГОСТ Р 53444-2009 [12] ресурс коленчатых валов, поставляемых на комплектацию, должен быть не менее ресурса двигателя автомобиля до капитального ремонта. В среднем ресурс работы двигателя автомобиля до его капитального ремонта закладывается производителями около 150-200 тыс. км пробега. На данный показатель существенно оказывает влияние качество технического обслуживания (своевременность замены моторного масла, его качество), условия эксплуатации и качество используемого в автомобиле топлива.
Пример №2. Результаты исследования коленчатого вала ДВС стационарной генераторной установки
С целью проведения углубленных лабораторных исследований были отобраны (вырезаны) фрагменты разрушенного коленчатого вала ДВС стационарной генераторной установки, на которых располагаются ответные поверхности излома (рис. 15, 16). Далее по тексту фрагмент коленчатого вала с 5-й коренной шейкой - «фрагмент №1», а фрагмент коленчатого вала с 4-й шатунной шейкой - «фрагмент №2».
№1
Рис. 15. Внешний вид фрагментов исследуемого коленчатого вала, отобранных для исследования.
Вид со стороны ответных поверхностей излома
Рис. 16. Внешний вид фрагментов исследуемого коленчатого вала, отобранных для исследования. Вид со стороны поверхности места отрезки поперёк шеек
Разрушение исследуемого коленчатого вала произошло по щеке между 4-й шатунной и 5-й коренной шейками. Признаков нарушения работы системы смазки в виде мас-
ляного голодания (острой нехватки моторного масла) исследуемого ДВС не установлено. Проворачивание подшипников скольжения 5-й коренной шейки коленчатого вала произошло после его разрушения и носит вторичный характер.
В процессе макроанализа поверхностей излома исследуемого коленчатого вала было установлено следующее:
1. Ответные части излома при совмещении составляют единое целое.
2. Поверхности излома частично забиты, подвержены коррозии и имеют механические повреждения, которые возникли после разрушения.
3. Излом коленчатого вала носит усталостный характер разрушения.
4. На поверхности излома отчетливо видны основные три зоны, характерные для усталостного разрушения:
— очаги зарождения усталостных трещин в виде храпового узора, располагаются на галтели 5-й коренной шейки коленчатого вала;
— зоны развития усталостных трещины в виде дугообразных линий на поверхности излома;
— зона долома в виде рубцов, расходящихся от усталостных трещин.
Рис. 17. Поверхность излома фрагмента коленчатого вала №1
Рис. 18. Поверхность излома фрагмента коленчатого вала №2
На рисунках 17 и 18 желтой стрелкой указан рубец, справа и слева от которого по периметру галтели 5-й коренной шейки коленчатого вала располагаются мелкие очаги, образующие храповый узор. При макроскопическом исследовании видны линии усталости, распространяющиеся в направлении распространения зародышевых усталостных трещин.
С целью микроскопического исследования поверхностей излома и определения причины усталостного разрушения, от исследуемых фрагментов, при помощи электроэрозионной резки, были отрезаны фрагменты изломов с очагами разрушения (рис. 19, 20).
Перед исследованием образцы были подвергнуты ультразвуковой очистке в воде и ацетоне. Микроскопическое исследование поверхности излома производилось с помощью сканирующего электронного микроскопа (РЭМ) «JEOL JSM-6480LV».
Рис. 19. Места, из которых были вырезаны фрагменты очагов изломов с целью проведения
микроскопического исследования на РЭМ
Рис. 20. Фрагменты изломов, вырезанные с целью проведения микроскопического исследования
На рисунке 21 показан микрорельеф поверхности очага излома фрагмента №2. Различимы очаги зарождения усталостных трещин в виде храпового узора. Микрорельеф усталостного разрушения характерен для среднеуглеродистых сталей в термически упрочненном состоянии.
В процессе исследования был определен основной очаг зарождения усталостной трещины (отмечен желтым овалом на рис. 21). При большем увеличении в очаге излома видна веерообразно расходящиеся фасетки, микрорельеф частично забит (затертости от взаимного взаимодействия ответных поверхностей излома детали) (рис. 22).
На рисунке 23 в очаге излома видны фасетки межзеренного разрушения (камне-видный излом). На поверхности отдельных зерен видны отдельные поры. Согласно ГОСТ 10243-75 (СТ СЭВ 2837-81) [14] камневидный излом - результат сильного перегрева металла перед деформацией или при термической обработке.
Рис. 21. Микрорельеф поверхности очага излома фрагмента №2,увеличение х50 раз
Рис. 22. Веерообразные расходящиеся фасетки (направление распространения фасеток показаны красными стрелками). На поверхности отдельных зерен установлены отдельные поры (показаны
жёлтыми стрелками),увеличение х700 раз
Учитывая многоочаговость разрушения можно заключить, что разрушение происходило в данном месте при высоком уровне напряжений. Для материала, с отсутствием межзеренного охрупчивания и при отсутствии пор, время до начала и распространения усталостного разрушения было бы больше. Иными словами, наличие межзеренного охрупчивания и пор, локально ослабило сопротивление детали усталостному разрушению и привело к общему снижению ресурса исследуемого коленчатого вала.
а б
Рис. 23. Фасетки межзеренного разрушения (камневидный излом) в очаге разрушения (границы зерен указаны красными пунктирными линиями). На поверхности отдельных зерен имеются многочисленные поры (указаны желтыми стрелками): а - увеличение места вблизи очага х1000 раз; б - увеличение отдельных пор х1500 раз
Таким образом, при макро- и микроанализе было установлено, что механизм разрушения коленчатого вала носит усталостный характер. В очаге излома присутствуют признаки сильного перегрева металла перед деформацией или при термической обработке металла (фасетки межзеренного разрушения, камневидный излом) и наличие неметаллических включений (поры), которые привели к снижению сопротивления усталостному разрушению материала коленчатого вала.
Зона усталостного разрушения распространялась до начала хрупкого разрушения в зоне долома при действующих рабочих напряжениях и коэффициенте интенсивности напряжений в вершине сформировавшейся усталостной трещины.
Стоит отметить, что усталостное разрушение носит малоцикловой характер. Наличие данного факта свидетельствует об относительно быстром разрушении коленчатого вала.
Согласно ГОСТ Р 53444-2009 [13] на поверхностях галтелей и шеек вала не допускаются прижоги, трещины и неметаллические включения.
С целью определения химического состава и марки сплава, из которого изготовлен исследуемый коленчатый вал, от щеки фрагмента №1 был отрезан образец для анализа.
Химический состав материала, определённый с помощью оптико-эмиссионного спектрометра «OBLF QSN 750», представлен в табл. 2.
Таблица 2
Химический состав, %
С Si Мп Р S Сг As
Коленчатый вал 0,40 0,29 0,84 0,012 0,015 1,14 0,007
Сталь 40ХГМА по ГОСТ 4543-2016 0,37-0,42 0,17-0,40 0,60-0,90 >0,025 >0,025 0,90-1,20 -
Ш Мо Си А1 V Fe
Коленчатый вал 0,35 0,27 0,21 0,034 <0,002 0,10 основа
Сталь 40ХГМА по ГОСТ 4543-2016 >0,50 0,15-0,25 >0,30 >0,30 - >0,06 основа
По химическому составу материал, из которого изготовлен исследуемый коленчатый вал, наиболее близок к отечественной марке стали 40ХГМА по ГОСТ 4543-2016 [10], сталь конструкционная среднеуглеродистая легированная (хромомарганцевая с молибденом) высококачественная - содержит минимальное количество вредных примесей (фосфора и серы менее 0,025 % каждого). Химический состав стали 40ХГМА по ГОСТ 45432016 [10] также представлен в табл. 2 для сравнения. Указанная сталь соответствует рекомендованной для изготовления коленчатых валов согласно ГОСТ Р 53444-2009 [13].
Рис. 24. Изготовленные микрошлифы из образцов №1 и №2, вырезанные из фрагментов
исследуемого коленчатого вала
С целью исследования микроструктуры материала исследуемого коленчатого вала были изготовлены микрошлифы из вырезанных образцов фрагментов №1 и №2. После травления на изготовленных микрошлифах, соединённых по поверхности излома, на шейке и галтели коленчатого вала видна темно-травящаяся зона - упрочненный поверхностный слой закалки ТВЧ (токами высокой частоты) (см. рис. 24). Также видна волокнистая структура материала (волокна повторяют контур детали), которая свидетельствует об изготовлении исследуемого коленчатого вала методом горячей пластической деформации (методом штамповки).
Микроструктура образцов материала, из которого изготовлен исследуемый коленчатый вал, исследовалась при помощи оптического микроскопа «Neophot-21».
До травления 4 % - ным раствором азотной кислоты в этиловом спирте в структуре материала коленчатого вала установлено наличие металлургических дефектов в виде крупных неметаллических включений округлой (точечной) и строчечной формы [15] (табл. 3).
Таблица 3
Наличие металлургических дефектов микроструктуры до травления в виде крупных неметаллических включений округлой (точечной) и строчечной формы, увеличение х100 раз
• --
• - *- * • Г ш ж
После травления выявлено, что микроструктура не упрочненной зоны (сердцевины) коленчатого вала волокнистая и представляет собой сорбит зернистого строения (рис. 25, а), что свидетельствует о проведении с коленчатым валом типовой термической обработки - улучшение (закалка с последующим высоким отпуском) [12].
а б
Рис. 25. Микроструктура исследуемого коленчатого вала после травления: а - сердцевина (сорбит зернистого строения),увеличение х250 раз; б -упрочненная поверхностная зона шейки и галтели (мартенсит + аустенит остаточный + продукты распада мартенсита),увеличение х500 раз
Микроструктура упрочненной поверхностной зоны шейки и галтели коленчатого вала представляет собой мартенсит + аустенит остаточный + продукты распада мартенсита (рис. 25, б).
После травления в структуре материала коленчатого вала также установлено наличие металлургических дефектов в виде крупных неметаллических включений строчечной формы и белых округлых (точечных) пятен (см. табл. 4).
Таблица 4
Наличие металлургических дефекты микроструктуры до травления в виде крупных _неметаллических включений округлой (точечной) и строчечной формы_
Увеличение х100 раз
Увеличение х250 раз
Определение твердости материала исследуемого коленчатого вала с использованием стационарного твердомера «ТК-2М» показало:
1. Твердость сердцевины материала коленчатого вала составляет 26...28 HRC, что соответствует структуре сердцевины вала после улучшения в виде сорбита зернистого строения.
2. Твердость упрочненной поверхности шеек коленчатого вала составляет 54.56 HRC, что соответствует ГОСТ Р 53444-2009 [13].
Заключение
Разрушение коленчатого вала ДВС стационарной генераторной установки произошло в результате зарождения и распространения по его сечению усталостной трещины. Усталостная трещина зародилась в самом нагруженном участке коленчатого вала -на его галтели 5-й коренной шейки.
Причиной возникновения усталостной трещины является металлургический дефект материала коленчатого вала в виде наличия крупных неметаллических включений непосредственно в очаге разрушения. В очаге разрушения также выявлены фасетки меж-зеренного разрушения (камневидный излом), что является признаком нарушения техно-
логии изготовления коленчатого вала в виде сильного перегрева металла перед его деформацией или при его термической обработке.
Общее заключение
Применение экспертами в автотехнической экспертизе комплекса металловедческих исследований с использованием широкого спектра оборудования для установления причины усталостного разрушения двух коленчатых валов (коленчатого вала ДВС легкового автомобиля и коленчатого вала ДВС стационарной генераторной установки) позволил провести полную (всестороннюю) и объективную экспертизу, а значит сделать объективные и обоснованные выводы о причинах разрушения исследуемых объектов. Несмотря на то, что характер разрушения валов в приведённых примерах усталостный, причины разрушения разные. В одном случае - это разрушение, связанное с совокупностью факторов (особенность конструкционного исполнения внутреннего масляного канала, использование арматурной стали с повышенным содержанием серы и длительный период эксплуатации коленчатого вала), а в другом - наличие металлургических дефектов в материале коленчатого вала. Приведённые примеры могут помочь экспертам (специалистам) избежать ошибок при производстве экспертиз по определению причин усталостных разрушений коленчатых валов ДВС.
Материал подготовлен в рамках научных исследований по проекту № FSFM-2020-0011 (2019-1342), экспериментальные исследования проведены с использованием оборудования центра коллективного пользования МАДИ.
Список литературы
1. Энгель, Л. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: справочник / Л. Энгель, Г. Клин-геле: пер. с нем. Б.Е. Левина. - М.: Металлургия, 1986. - 232 с.
2. Фрактодиагностика разрушения металлических материалов и конструкций: учебное пособие для вузов / Г.В. Клевцов, Л.Р. Ботвина, Н.А. Клевцова, Л.В. Лимарь. - М.: МИСиС, 2007. - 264 с. - ISBN: 978-5-87623-176-5.
3. Герасимова, Л.П. Изломы конструкционных сплавов: справочник / Л.П. Герасимова, А.А. Ежов, М.И. Маресев. - М.: Металлургия, 1987. - 272 с.
4. Чегуров, М.К. Основы фрактографического анализа изломов образцов из конструкционных сплавов: учебное пособие / М.К. Чегуров, С.А. Сорокина. - Н. Новгород, НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2018. - 79 с. - ISBN 978-5-502-00364-3.
5. Шестопалова, Л.П. Методы исследования материалов и деталей машин при проведении автотехнической экспертизы: учебное пособие / Л.П. Шестопалова, Т.Е. Лихачева. - М.: МАДИ, 2017. - 180 с.
6. Гордеева, Т.А. Анализ изломов при оценке надежности материалов / Т.А. Гордеева, И.П. Жегина. - М.: Машиностроение, 1979. - 199 с
7. Петрова, Л.Г. Исследовательский комплекс для мониторинга структурного состояния конструкционных материалов и его применение при анализе разрушений стальных деталей автомобилей / Л.Г. Петрова, Т.Е. Лихачёва, А.Ю. Малахов // Вестник мАдИ. -2013. - №2 (33). - С. 11-17.
8. ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2005. - 10 с.
9. ГОСТ 1050-2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2014. - 32 с.
10. ГОСТ 4543-2016. Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2019. - 50 с.
11. ГОСТ 14959-2016. Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали. Технические условия. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2017. - 28 с.
12. Лахтин, Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов: учебник для вузов / Ю.М. Лахтин. - 5-е изд. - М.: ООО «ТИД «Аз-book», 2009. - 448 с. - ISBN 978-5-904034-04-7.
13. ГОСТ Р 53444-2009. Автомобильные транспортные средства. Валы коленчатые двигателей. Общие технические требования и методы испытаний. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2010. - 6 с.
14. ГОСТ 10243-75 (СТ СЭВ 2837-81). Сталь. Методы испытаний и оценки макроструктуры. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1985. - 40 с.
15. ГОСТ 1778-70 (ИСО 4967-79). Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2011. - 25 с.
References:
1. Engel L., Klingele G. Rastrovaya elektronnaya mikroskopiya. Razrushenie (Scanning electron microscopy. Destruction), Moscow, Metallurgiya, 1986, 232 p.
2. Klevtsov G.V., Botvina L.R., Klevtsova N.A., Limar L.V. Fraktodiagnostika razrusheniya metallicheskih materialov i konstrukcij: uchebnoe posobie dlya vuzov (Fractodiagnostics of the destruction of metallic materials and structures: a textbook for universities), Moscow, MISIS, 2007, 264 p.
3. Gerasimova L.P., Ezhov A.A., Maresev M.I. Izlomy konstrukcionnyh splavov: spravochnik (Structural alloy fractures: reference), Moscow, Metallurgiya, 1987, 272 p.
4. Chegurov M.K., Sorokina S.A. Osnovy fraktograficheskogo analiza izlomov obrazcov iz konstrukcionnyh splavov: uchebnoe posobie (Fundamentals of fractographic analysis of fractures of structural alloy samples: textbook), Nizhny Novgorod, NNSTU n.a. R.E. Alekseev, 2018, 79 p.
5. Shestopalova L.P., Likhacheva T.E. Metody issledovaniya materialov i detalej mashin pri provedenii avtotekhnicheskoj ekspertizy (Methods of research of materials and parts of machines during the conduct of automotive technical expertise), Moscow, MADI, 2017, 180 p.
6. Gordeeva T.A., Zhegina I. P. Analiz izlomov pri ocenke nadezhnosti materialov (Analysis of fractures in assessing the reliability of materials), Moscow, Mashinostroenie, 1979, 199 p.
7. Petrova L.G., Lihacheva T.E., Malakhov A.Yu. Vestnik MADI) 2013, no. 2 (33), pp. 11-17.
8. Stal goryachekatanaya dlya armirovaniya zhelezobetonnyh konstrukcij. Tekhnicheskie usloviya, GOST 5781-82 (Hot-rolled steel for reinforcement of reinforced concrete structures. Technical conditions, State Standart 5781-82), Moscow, FGUP Standartinfo, 2005, 10 p.
9. Metalloprodukciya iz nelegirovannyh konstrukcionnyh kachestvennyh i specialnyh stalej. Obshchie tekhnicheskie usloviya, GOST 1050-2013 (Metal products made of unalloyed structural high-quality and special steels. General technical conditions, State Standart 1050-2013), Moscow, FGUP Standartinfo, 2014, 32 p.
10. Metalloprodukciya iz konstrukcionnoi legirovannoi stali. Tehnicheskie usloviya, GOST 4543-2016 (Metal products made of structural alloy steel. Technical conditions, State Standart 4543-2016), Moscow, FGUP Standartinfo, 2019, 50 p.
11. Metalloprodukciya iz ressorno-pruzhinnoj nelegirovannoj i legirovannoj stali. Tekhnicheskie usloviya, GOST 4543-2016 (Metal products made of spring-spring unalloyed and alloy steel. Technical conditions, State Standart 4543-2016), Moscow, FGUP Standartinfo, 2017, 28 p.
12. Lakhtin Yu.M. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov (Metal Science and Heat Treatment of Metals), Moscow, OOO «TID «Az-book», 2009, 448 p.
13.Avtomobilnye transportnye sredstva. Valy kolenchatye dvigatelej. Obshchie tekhnicheskie trebovaniya i metody ispytanij, GOST R 53444-2009 (Motor vehicles. Crankshafts of engines. General technical requirements and test methods, State Standart R 53444-2009), Moscow, FGUP Standartinfo, 2010, 6 p.
14. Stal. Metody ispytanij i ocenki makrostruktury, GOST 10243-75 (Steel. Methods of testing and evaluation of macrostructure, State Standart 10243-75), Moscow, IPKIZDATELSTVO STANDARTOV, 1985, 40 p.
15. Stal. Metallograficheskie metody opredeleniya nemetallicheskih vklyuchenij, GOST 10243-75 (ISO 496779) (Steel. Metallographic methods for determining nonmetallic inclusions, State Standart 10243-75), Moscow, FGUP Standartinfo, 2011, 25 p.
Рецензент: Д.С. Фатюхин, д-р техн наук, проф. ИАДИ
Статья поступила 14.02.2022
