CC BY
18
ЧЕБЫШЕВСКИЙ СБОРНИК Том 22. Выпуск 2.
УДК 669.141:621.78 БСТ 10.22405/2226-8383-2021-22-2-449-471
О значении математических вычислений в исследовании характеристик структуры и физико-механических свойств стали 30ХГСА, выплавленной на различной шихте
Н. Н. Сергеев , А. Н. Сергеев, С. Н. Кутепов, О. В. Кузовлева, А. Е. Гвоздев, Д. С. Клементьев
— доктор технических наук, Тульский государственный Н. Толстого (г. Тула).
Сергеев Александр Николаевич — доктор технических наук, Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого (г. Тула). e-mail: [email protected]
Кутепов Сергей Николаевич — кандидат педагогических наук, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого (г. Тула). e-mail: [email protected]
Кузовлева Ольга Владимировна — кандидат технических наук, Российский государственный университет правосудия (г. Москва). e-mail: [email protected]
Гвоздев Александр Евгеньевич — доктор технических наук, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого (г. Тула). e-mail: [email protected]
Клементьев Денис Сергеевич — аспирант, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого (г. Тула). e-mail: [email protected]
Аннотация
В статье рассмотрено влияние качества исходной шихты на структуру и физико-механические свойства конструкционной среднелегированной стали 30ХГСА. Выявлено, что сталь 30ХГСА (плавки № 3-4), отлитая в чугунные изложницы (вес слитка 2,6 т), обладает значи-тельной химической неоднородностью и ликвацией по углероду и основным легирующим элементам (Cr и Mn), причем в плавке на полупродукте кипящего шлакового слоя ликвация выражена сильнее. Начиная с температуры отпуска 500 °C, структура обеих плавок (кипящего шлакового слоя и обычной металлизованной шихты) становится более однородной и механические свойства выравниваются. Микроструктурными исследованиями, установлено, что с повышением температуры отжига при одной выдержке химическая неоднородность уменьшается, но несильно. Начиная с 1000 °C, при увеличении температуры отжига проявляется разнозернистость стали и рост аустенитных зерен, особенно в плавке на полупродукте кипящего шлакового слоя. Разнозернистость неблагоприятно влияет на механические свойства стали: укрупнение зерна понижает сопротивление стали хрупкому разрушению, ухудшает служебные характеристики металла. Устранения химической и струк-турной неоднородности можно добиться за счет проведения гомогенизирующего отжига (отжиг при 950 °C в течение 8 часов). Повышение температуры отжига приводит к интенсивному росту зерна, особенно в стали, выплавленной на первородной шихте. Показано, что сталь 30ХГСА, выплавленная на полупродукте кипящего шлакового слоя, в
Сергеев Николай Николаевич
педагогический университет им. Л. e-mail: [email protected]
улучшенном состоянии при равных твердости и прочностных характеристиках имеет повышенные пластические свойства и особенно ударную вязкость по сравнению со сталью на обычной металлизованной шихте. По-видимому, это должно определять и более высокие эксплуатационные характеристики стали, полученные с применением чистой первородной шихты.
Ключевые слова: поверхностно-активные примеси, термообработка, полупродукт кипящего шлакового слоя, обычная металлизованная шихта, гомогенизирующий отжиг.
Библиография: 34 названия. Для цитирования:
Н. Н. Сергеев, А. Н. Сергеев, С. Н. Кутепов, О. В. Кузовлева, А. Е. Гвоздев, Д. С. Клементьев. О значении математических вычислений в исследовании характеристик структуры и физико-механических свойств стали 30ХГСА, выплавленной на различной шихте // Чебышевский сборник, 2021, т. 22, вып. 2, с. 449-471.
CHEBYSHEVSKII SBORNIK Vol. 22. No. 2.
UDC 669.141:621.78 DOI 10.22405/2226-8383-2021-22-2-449-471
On the importance of mathematical calculations in the study of structure characteristics and the physical and mechanical properties of 30XGSA steel, smelted on a different charge
N. N. Sergeev , A. N. Sergeev, S. N. Kutepov, O. V. Kuzovleva, A. E. Gvozdev, D. S. Klement'yev
Sergeev Nikolay Nikolaevich — doctor of technical science, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University (Tula). e-mail:[email protected]
Sergeev Alexander Nikolaevich — doctor of pedagogical science, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University (Tula). e-mail: [email protected]
Kutepov Sergey Nikolaevich — candidate of pedagogical science, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University (Tula). e-mail: [email protected]
Kuzovleva Olga Vladimirovna — candidate of technical sciences, Russian State University of
Justice (Moscow).
e-mail: [email protected]
Gvozdev Alexander Evgenievich — doctor of technical sciences, Tula State Lev Tolstoy
Pedagogical University (Tula).
e-mail: [email protected]
Klement'yev Denis Sergeevich — graduate student, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical
University (Tula).
e-mail: [email protected]
Abstract
The article considers the influence of the quality of the initial charge on the structure and physical and mechanical properties of the structural medium-alloy steel 30KhGSA. It was found that the 30KhGSA steel (smelters No. 3-4) cast in cast-iron molds (ingot weight 2.6 t) has a significant chemical heterogeneity and liquation in carbon and the main alloying elements (Cr and Mn), and in the melting on the semi-product of the boiling slag layer, the liquation is more pronounced. Starting from the tempering temperature of 500oC, the structure of both melts (the fluidized slag layer and the ordinary metallized charge) becomes more uniform and the mechanical properties are aligned. Microstructural studies have established that with an increase in the annealing temperature at a single exposure, the chemical inhomogeneity decreases, but not significantly. Starting from 1000 oC, when the annealing temperature increases, the steel grain diversity and the growth of austenitic grains appear, especially in the melting on the semi-product of the boiling slag layer. Different grain sizes adversely affect the mechanical properties of steel: grain enlargement reduces the resistance of steel to brittle fracture, worsens the service characteristics of the metal. Elimination of chemical and structural heterogeneity can be achieved by conducting a ho-mogenizing annealing (annealing at 950 oC for 8 hours). An increase in the annealing temperature leads to an intensive grain growth, especially in steel smelted on the original charge. It is shown that 30XGSA steel, which is melted on a semi-product of a boiling slag layer, in an improved state with equal hardness and strength characteristics, has increased plastic properties and especially impact strength in comparison with steel on a conventional metallized charge. Apparently, this should also determine the higher operating characteristics of steel obtained with the use of pure primary charge.
Keywords: surface-active impurities, heat treatment, semi-product of the fluidized slag layer, ordinary metallized charge, homogenizing annealing.
Bibliography: 34 titles. For citation:
N. N. Sergeev, A. N. Sergeev, S. N. Kutepov, O. V. Kuzovleva, A. E. Gvozdev, D. S. Klement'yev, 2021, "On the importance of mathematical calculations in the study of structure characteristics and the physical and mechanical properties of 30XGSA steel, smelted on a different charge", Chebyshev-skii sbornik, vol. 22, no. 2, pp. 449-471.
Введение
Постоянно повышающиеся требования к качеству выпускаемой продукции черной и цветной металлургии ставят перед инженерами-технологами задачу получения сталей и сплавов, обладающих высоким комплексом физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств, способных воспринимать длительно действующие статические, динамические и циклические нагрузки без разрушения.
Одним из эффективных методов получения высококачественных сталей является применение в процессе ее выплавки чистой первородной шихты свободной или почти свободной от вредных примесей [1, 2]. Причем по мнению А. П. Гуляева [2] более важно иметь чистую шихту, чем удалять серу и газы сложными металлургическими приемами.
О причине улучшения физико-механических свойств стали, выплавленной на первородной шихте большинство авторов высказываются осторожно и неоднозначно. Одни видят причину в меньшем содержании примесей и неметаллических включений [3, 4, 5]; другие — считают, что изменение свойств стали, выплавленной на первородной шихте, происходит из-за большего роста зерна при нагреве, чем у стали, выплавленной на ломе [1, 2]. Большинство авторов предполагает, что особые свойства стали, выплавленной на шихте прямого восстановления, вызваны строением, чистотой и состоянием границ зерен [1, 2, 4]. Однако вплоть до настоящего времени нет четкого представления о причине такого влияния шихты на свойства сталей.
Основная часть
Цель настоящей работы — исследование влияние качества первородной шихты и термической обработки на структуру и физико-механические свойства конструкционной среднеугле-родистой стали 30ХГСА.
Материалы и методы исследования
В качестве объекта исследования был выбран типичный представитель конструкционных среднелегированных сталей — сталь 30ХГСА выплавленная с использованием обычной металлической шихты (ОМШ) и заготовки, полученные методом кипящего шлакового слоя (КШС). Химический состав и характеристика плавок приведены в табл. 1.
Таблица 1: Химический состав плавок стали 30ХГСА
№ плавки Шихта Содержание элементов, %
0 Мп Б Р Си N1 Сг
1 ОМШ 0,34 1,17 1,14 0,018 0,018 0,19 0,16 0,94
2 КШС 0,30 1,06 1,06 0,016 0,013 0,02 0,07 0,96
3 ОМШ 0,35 0,94 0,80 0,015 0,015 0,13 0,11 1,08
4 КШС 0,31 0,90 0,98 0,009 0,009 0,09 0,06 1,18
В соответствии с поставленными задачами исследования сталь 30ХГСА, выплавленная на различной шихте, имела одинаковые условия выплавки, вакуумирования, раскисления, разливки и кристаллизации. Температура разливки составила 1600 ... 1620 °С.
Плавки № 1 и № 2 были разлиты на устройстве непрерывной разливки стали (круглое сечение 0275 мм).
Разливку плавок № 3 и № 4 осуществляли в чугунные изложницы сифоном в течение 4 ... 5 минут. Раскисление проводили в ковше алюминием в количестве 4 ... 4, 5 кг/плавку. После затвердевания слитки охлаждали в специальных колодцах. Слитки разрезали на 3 части: головную, срединную и донную (размером 600 х 600 мм). Среднюю часть затем в горячую ковали и катали до прутка 030 мм. Длина прутка составляла 2 ... 3, 4 м. После горячей деформации прутки охлаждали на воздухе.
Для исследования механических свойств стали 30ХГСА проводили испытания на одноосное растяжение, ударный изгиб и измерение твердости. Отбор образцов (5 штук от каждой плавки) для испытаний носил случайный характер, что обязательно для получения надежного и точного результата. Ударную вязкость измеряли в диапазоне температур -80... + 20 °С (через каждые 20 °С). Испытания на растяжение выполняли на разрывной машине Р-5, а на ударный изгиб на маятниковом копре МК-30А.
Виды образцов для испытаний на одноосное растяжение и ударный изгиб приведены на рис. 1. После испытаний вычисляли следующие величины: временное сопротивление (ав, МПа), относительное сужение (Ф, %), относительное удлинение (5, %) и ударную вязкость (ан (а/у), Дж/см2).
Значения механических характеристик (временное сопротивление разрыву, условный предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение, истинное сопротивление разрыву) определяли по следующим формулам:
= , МПа; ас,2 = ^, МПа; 6 = ' 100%;
гп Г 0 10
Рис. 1: Виды образцов для механических испытаний: а) на одноосное растяжение; б) на ударный изгиб
- Рк] ■ 100%; БК = Щ-, МПа,
Ро г
где — начальная площадь поперечного сечения образца, мм2; Рк — площадь поперечного сечения образца после разрыва, мм2; Р — истинное сечение образца в момент разрыва, мм2; Ртах — напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца, Н; Р°,2 — нагрузка растяжения в начале площадки текучести, Н; Рк — нагрузка в момент разрыва образца, Н; 1° — участок рабочей длины образца между нанесенными метками до испытания, на котором определяется удлинение, мм; 1к — длина расчетной части после разрыва образца, мм.
Фазовый состав стали 30ХГСА после отпуска определяли рентгеноструктурным методом. После высокого отпуска кроме а—твердого раствора и легированного цементита в стали обнаружен специальный карбид хрома Сг23Сб.
Результаты и их обсуждение
Исследование механических свойств стали 30ХГСА (плавки № 1-4) при растяжении и на ударный изгиб в литом (плавки № 1 и № 2) и горячедеформированном состоянии (плавки № 3-4), не выявили преимуществ применения шихты прямого восстановления по таким характеристикам как ав, и Бк несмотря на большую загрязненность неметаллическими включениями плавки на ОМШ (табл. 2). Однако ударная вязкость стали, выплавленной на
полупродукте КШС, выше, особенно после горячей пластической деформации, например, 62,5 и 80 Дж/см2 для плавок № 1 и № 2 соответственно. Ударная вязкость наиболее полно характеризует пластические свойства металлов, а ее величина очень чувствительна к структурным изменениям в материале, обусловленным особенностями выплавки и последующей обработки слитка. Поэтому были проведены испытания ударной вязкости при пониженных температурах (+20... — 80 °С) в литом и горячедеформированном состояниях.
На рис. 2, 3 приведены температурные зависимости ударной вяз-кости образцов из стали 30ХГСА в литом и горячедеформированном состояниях. Установлено, что ударная вязкость стали на первородной шихте выше в исследованном интервале температур, чем стали, выплавленной на ОМШ, а порог хладноломкости ниже, примерно на 20°С. Прочностные и пластические свойства стали 30ХГСА зависят от места вырезки (слиток 0275 мм, получен на УНРС). Выявлено, что более высокие прочностные свойства и ударную вязкость имеют крайние образцы по сравнению с образцами, вырезанными из центральной части слитка (рис. 4), причем механические свойства образцов из стали, выплавленной на полупродукте КШС, выше и более стабильны.
Измерение температурных зависимостей внутреннего трения и модуля нормальной упругости Е показали, что в литом и горячедеформированном состоянии сталь 30ХГСА, выплавленная на полупродукте КШС, имеет более высокотемпературный фон внутреннего трения и модуль упругости, что связано с меньшей дефектностью кристаллической решетки металла [7, 8].
Таблица 2: Механические свойства стали 30ХГСА в литом и горячедеформированном состоянии
№ плавки Шихта и состояние металла 00,2, МПа МПа 5, % Ф, % в к, МПа ан, Дж/см2
1 ОМШ, литое 376,1 665,4 14,6 27,8 873,8 50
2 КШС, литое 375,6 669,8 19,0 33,2 907,12 60
1 ОМШ, литое нормализованное 448,2 762,96 24,0 56,2 — —
2 КШС, литое нормализованное 432,5 734,52 24,2 55,2 — —
1 ОМШ, ковка в горячую на сутунку 40 х 250 мм 394,23 693,33 25,9 49,5 1127,8 —
2 КШС, ковка в горячую на сутунку 40 х 250 мм 374,61 679,6 25,1 48,4 1091,5 —
1 ОМШ, ковка в горячую на пруток 015 мм 651,2 857,1 18,2 52,6 1317 62,5
2 КШС, ковка в горячую на пруток 015 мм 583,5 816,9 23,5 59,5 1384,7 80
3 ОМШ, ковка в горячую на пруток 030 мм — продольные 563,9 850,24 15,0 59,7 1667,13 —
4 КШС, ковка в горячую на пруток 030 мм — продольные 488,4 799,24 20,8 66,5 1479,82 —
3 ОМШ, ковка в горячую на пруток 020 мм — поперечные 538,4 855,14 21,1 58,6 1382,74 53
4 КШС, ковка в горячую на пруток 020 мм — поперечные 567,81 796,3 23,0 58,3 1291,54 82
Рис. 2: Температурные зависимости ударной вязкости стали 30ХГСА в литом состоянии для образцов, вырезанных из центра (а и в) и края (б и г) слитка. Шихта: а, б - КШС (плавка № 4); в, г - ОМШ (плавка № 3)
Влияние режимов термической обработки на механические свойства и структуру стали 30ХГСА исследовали на двух плавках, одна из которых выплавлена на основе ОМШ (плавка № 3); другая — на полу-продукте КШС (плавка № 4), близкого химического состава по основным примесям, но отличающихся по количеству микропримесей цветных металлов Си, Лв, Бп,
Рис. 3: Температурные зависимости ударной вязкости стали 30ХГСА после горячей пластической деформации: а) пруток 030 мм, (продольные образцы); б) пруток 020 мм, (поперечные образцы); 1) шихта ОМШ (плавка № 3); 2) полупродукт КШС (плавка № 4)
Рис. 4: Влияние места вырезки на механические свойства стали 30ХГСА в литом состоянии, выплавленной на ОМШ (1) и полупродукте КШС (2)
БЪ и др. Обе плавки были разлиты в чугунные изложницы, но время заполнения формы разное, поэтому плавки отличались первичной дендритной структурой. Горячая деформация и последующий отжиг при температуре 820 °С в течение 1 часа не устранили химическую неоднородность в структуре исследуемой стали (рис. 5).
а) 6)
Рис. 5: Первичная ликвация в стали 30ХГСА после горячей деформации и отжига, х100: а) плавка на полупродукте КШС; б) плавка на ОМШ
Размеры зон ликвации в 1, 5 ... 2 раза больше в плавке на основе полупродукта КШС. Рент-геноспектральные исследование на приборе МАР-1 образцов, вырезанных из центра и края слитков, подтвердили химическую неоднородность по хрому и марганцу после предварительной обработки (горячая деформация + отжиг при £ = 820 °С, г = 1 час) (рис. 6, кривые 1, 3, 5, 7). Степень химической неоднородности у образцов, вырезанных из центра и края слитков различна, что свидетельствует о некоторой зональной ликвации и более развитой дендритной ликвации (рис. 7, кривые 1, 3, 5, 7).
Рис. 6: Изменение концентрации Сг (а) и Мп (б) по сечению образцов стали 30ХГСА, вырезанных из центра слитков. Полупродукт КШС - 1, 2, 5, 6; ОМШ - 3, 4, 7, 8. Кривые 1, 4, 5, 7 до отжига - гомогенизации; кривые 2, 3, 6, 8 - после отжига - гомогенизации
Рис. 7: Изменение концентрации Сг (а) и Мп (б) по сечению образцов стали 30ХГСА, вырезанных из края слитков. Полупродукт КШС - 1, 2, 5, 6; ОМШ - 3, 4, 7, 8. Кривые 1, 3, 5, 7 до отжига - гомогенизации; кривые 2, 4, 6, 8 - после отжига - гомогенизации
Далее разрывные и ударные образцы плавок № 3 и № 4 подвергали закалке из соляной ванны с температуры 900 °С, т = 10 минут в масле, а затем отпуску в диапазон температур 100... 700 °С (через 50 °С) в течение двух часов. Механические свойства стали 30ХГСА после закалки и отпуска представлены на рис. 8, 9. Твердость, предел прочности, условный предел текучести стали 30ХГСА, выплавленной на ОМШ, в интервале температур отпуска 100... 400 °С выше как для поперечных, так и для продольных образцов. Относительное удлинение 5, относительное сужение Ф и ударная вязкость ан выше в плавке на полупродукте КШС во всем интервале температур отпуска, кроме 150... 250 °, в котором наблюдается снижение пластических свойств и ударной вязкости.
Изучение структуры стали после термической обработки на обычном и электронном микроскопах привело к выводу, что причиной такой разницы в свойствах является разная степень неоднородности структуры образцов, вызванная ликвацией углерода и легирующих элементов и разными размерами дендритов (см. рис. 5-7).
В стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС, ширина ликвационных зон больше, а если учесть еще и более низкое в этой плавке содержание углерода и его ликвацию, то можно объяснить резко выраженную структурную неоднородность после закалки (феррит, ферритно-цементитная смесь и мартенсит). Начиная с температуры отпуска 500 °С, структура обеих плавок становится более однородной и механические свойства выравниваются.
Для выяснения вопроса о влиянии исходной шихты на свойства выплавляемой стали необходимо провести сравнительные исследования свойств для плавок стали как можно с меньшей химической неоднородностью. Последнего можно добиться уменьшением дендритной ликвации и измельчением макроструктуры слитков: 1) за счет увеличения скорости кристаллизации, например на установке непрерывной разливки стали [2]; 2) отжигом - гомогенизацией.
Для выбора режима отжига — гомогенизации проводили отжиг в вакууме образцов обеих плавок при температурах 950, 1000, 1100 и 1200 °С в течение трех часов.
Рис. 8: Влияние температуры отпуска на механические свойства стали 30ХГСА (плавки №3 и №4): а) полупродукт КШС; б) ОМШ; А - продольные; Б - поперечные
После отжига образцы каждой плавки подвергали закалке от 900 °С в масле, затем измеряли их твердость. Твердость закаленных образцов различных плавок после гомогенизации отличалась на одну-две единицы.
Микроструктурные исследования, проведенные после травления специальным реактивом, показали, что с повышением температуры отжига при одной выдержке химическая неоднородность уменьшается, но несильно. Начиная с 1000 °С, при увеличении температуры отжига проявляется разнозернистость стали и рост аустенитных зерен, особенно в плавке на полупродукте КШС. Разнозернистость неблагоприятно влияет на механические свойства стали: укрупнение зерна понижает сопротивление стали хрупкому разрушению, ухудшает служебные характеристики металла [2]. «Исправление» не крупнозернистой структуры возможно только за счет перекристаллизации и образования новых границ зерен, что в данном случае нежелательно [6]. Поэтому для стали 30ХГСА был выбран отжиг при температуре 950 °С,
Рис. 9: Влияние температуры отпуска на ударную вязкость стали 30ХГСА выплавленной на полупродукте шихте КШС (1) и на ОМШ (2): а) поперечныеобразцы; б) продольные образцы
при которой специальный карбид СГ23С6 препятствует интенсивному росту зерен, при выдержке 3 часа и ускоренном охлаждении на воздухе.
Отжигу (гомогенизации) подвергали образцы из центральной части слитка стали обеих плавок, а затем проводили закалку и отпуск, как в предыдущем случае. Разница в величинах твердости образцов плавок КШС и ОМШ составила ±1... 2 единицы ИИС (рис. 10), уменьшилась степень химической и структурной неоднородности. Увеличение времени отжига до 8 часов существенно уменьшило химическую неоднород-ность (см. рис. 6, кривые 2, 3, 6, 8), что в свою очередь привело к получению более однородной структуры, повысило свойства стали как плавки на полупродукте КШС, так и на ОМШ после закалки и отпуска при температуре 200 и 400°С (табл. 3). Наиболее сильно изменились после отжига свойства стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС: повысились предел прочности, условный предел текучести, относительное удлинение, сужение и ударная вязкость; гомогенизация устранила ранее наблюдаемую «аномалию» снижения пластических свойств в районе температур отпуска 200° (табл. 3). Если после 200 градусного отпуска сталь плавки на полупродукте КШС уступала плавке на ОМШ по пределу прочности на 90... 100 МПа при более высокой пластичности и ударной вязкости (ан КШС выше ан ОМШ в 1,4 раза), то после отпуска при температуре 400° С сталь на полупродукте КШС имела более высокие а в и сто,2 при сохранении более высокого относительного сужения и почти в два раза более высокой ударной вязкости.
Таблица 3: Механические свойства стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС и на ОМШ после закалки и отпуска
Шихта Закалка + отпуск при 200°С в течение 2 часов
Без гомогенизации С гомогенизацией
ств, МПа сто,2, МПа 5, % Ф, % ств, МПа сто,2, МПа 5, % Ф, %
КШС 1736 1393 15,0 49,0 1746 1471 14,0 48,0
ОМШ 1824 1579 13,0 46,0 1844 1560 13,0 45,0
Закалка + отпуск при 400°С в течение 2 часов
КШС 1403 1285 12,0 51,0 1491 1344 14,0 55,0
ОМШ 1462 1373 12,5 49,0 1442 1285 15,0 50,0
икс, % 60
Поперечные
50 40 30 20 10
2 ш __•—,
1 N
N К,
\
О 100 200 300 400 500 600 700
Т Т
нас
60
Продольные
50 40 30 20 10
"V Ч
>
О 100 200 300 400 500 600 700
Топи
а)
нкс
50 1
40 30 20 10 '1М >
N ч.
Л
N
! 100 200 300 400 500 600 700 б) т()|||,°с
Рис. 10: Изменение твердости стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС (1) и ОМШ (2) в зависимости от температуры отпуска: а) после горячей деформации и отжига при температуре 820°С в течение одного часа; б) после горячей деформации и гомогенизации при температуре 950°С в течение трех часов
На основании проведенных экспериментов можно предположить, что гомогенизированная сталь 30ХГСА, выплавленная на основе шихты КШС, после стандартной термической обработки — закалки и высокого отпуска будет обладать более высокими механическими свойствами, чем плавка на ОМШ. Для проверки это предположения сталь 30ХГСА из края средней части слитков (плавки № 3 и № 4) после горячей деформации подвергали гомогенизации при температуре 950°С в течение 8 часов, а затем из нее изготавливали стандартные разрывные и ударные образцы. Окончательная термическая обработка образцов проводилась по следующему режиму: закалка из соляной ванны с температуры 900°С, т = 10 минут в масле и отпуск в диапазон температур 400... 600°С через 100°С в течение двух часов. Результаты механических испытаний представлены на рис. 11-13. При практически одинаковой структуре после закалки и высокого отпуска (рис. 14-16) сталь 30ХГСА, выплавленная на полупродукте КШС, обладает более высокой пластичностью и ударной вязкостью, особенно заметной на образцах из материала края слитков (рис. 11-13). Предел прочности и твердость практически одинаковые для образцов, полученных из граничных объемов краев стальных слитков.
Фазовый анализ стали после закалки и высокого отпуска показал, что образование легированного цементита начинается с 500°С, специальные карбиды хрома отсутствуют.
Рис. 11: Механические свойства стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС (а) и на ОМШ (б), после гомогенизации при 950°С в течение 8 часов, закалки и высокого отпуска (образцы вырезаны из края слитков): 1 - предел прочности; 2 - предел текучести; 3 -относительное сужение; 4 - относительное удлинение
Рис. 12: Механические свойства стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС (а) и на ОМШ (б), после гомогенизации при 950°С в течение 8 часов, закалки и высокого отпуска (образцы вырезаны из середины слитков): 1 - предел прочности; 2 - предел текучести; 3 -относительное сужение; 4 - относительное удлинение
Чтобы объяснить разницу в уровне ударной вязкости гомогенизированных образцов стали 30ХГСА, вырезанных из края слитка, рассматривали поверхности изломов ударных образцов на сканирующем электронном микроскопе РЭМН-2 при увеличении х300.
Чтобы объяснить разницу в уровне ударной вязкости гомогенизированных образцов стали 30ХГСА, вырезанных из края слитка, рассматривали поверхности изломов ударных образцов на сканирующем электронном микроскопе РЭМН-2 при увеличении х300.
Так как разрушение идет по пути наименьшего сопротивления внимательное изучение поверхности излома может выявить слабые места в структуре материала. После двухчасового отпуска при 400°С в изломах образцов обеих плавок (на основе ОМШ и КШС) — многие участки излома имеют одинаковый вид хрупкого разрушения, которое получило название «квазиотрыв». Однако в образце стали 30ХГСА на основе ОМШ встречаются участки более грубого квазиотрыва со ступенями транскристаллитного скола.
После двухчасового отпуска при 500°С в изломах образцов увеличивается доля вязкой
составляющей наряду с участками хрупкого разрушения со сколом по ликвационным зонам.
Чтобы объяснить разницу в уровне ударной вязкости гомогенизированных образцов стали 30ХГСА, вырезанных из края слитка, рассматривали поверхности изломов ударных образцов на сканирующем электронном микроскопе РЭМН-2 при увеличении х300.
Рис. 13: Изменение ударной вязкости стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС (1) и на ОМШ (2), от температуры высокого отпуска после гомогенизации при температуре 950°С в течение 8 часов, закалки с 900°С в масле и отпуска в течение 9 часов: а) образцы из средней части слитков; б) образцы из края слитков
Рис. 14: Микроструктура стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС (а) и ОМШ (б) после термической обработки, х500: гомогенизация при 950°С в течение 8 часов, закалка при температуре 900°С в течение 10 мин в масле, отпуск при 400°С в течение двух часов
Так как разрушение идет по пути наименьшего сопротивления внимательное изучение поверхности излома может выявить слабые места в структуре материала. После двухчасового отпуска при 400°С в изломах образцов обеих плавок (на основе ОМШ и КШС) — многие участки излома имеют одинаковый вид хрупкого разрушения, которое получило название
«квазиотрыв». Однако в образце стали 30ХГСА на основе ОМШ встречаются участки более грубого квазиотрыва со ступенями транскристаллитного скола.
После двухчасового отпуска при 500°С в изломах образцов увеличивается доля вязкой составляющей наряду с участками хрупкого разрушения со сколом по ликвационным зонам.
Двухчасовой отпуск при 600° С приводит к получению вязкого излома за счет слияния пустот и образования «ямок». Установлено, что доля «ямок» — полупустот на поверхности излома больше в стали на полупродукте КШС. Величина ямок определяется рядом факторов, в том числе степенью пластической деформации перед слиянием пустоты с другой свободной поверхностью. Это хорошо согласуется с большей величной ударной вязкости образцов из стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС.
середина б) край
Рис. 15: Микроструктура стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС (а) и ОМШ (б) после термической обработки, х500: гомогенизация при 950°С в течение 8 часов, закалка при температуре 900°С в масле, отпуск при 500°С в течение двух часов
Заключение
1. Выявлено, что сталь 30ХГСА (плавки № 3-4), отлитая в чугунные изложницы (вес слитка 2,6 т), обладает значительной химической неоднородностью и ликвацией по углероду и основным легирующим элементам (Сг и Мп), причем в плавке на полупродукте КШС ликвация выражена сильнее. Для устранения химической неоднородности необходимо строго регламентировать условия разливки и кристаллизации (в частности, скорость
середина край
середина П) край
Рис. 16: Микроструктура стали 30ХГСА, выплавленной на полупродукте КШС (а) и ОМШ (б) после термической обработки, х500: гомогенизация при 950°С в течение 8 часов; закалка при температуре 900°С в масле, отпуск при 600°С в течение двух часов
кристаллизации желательно увеличить, за счет разливки стали на устройстве непрерывной разливки стали), так как эти факторы в значительной степени вуалируют преимущества от применения чистой первородной шихты.
2. Показано, что горячая пластическая деформация не устраняет полностью химическую неоднородность. После горячей пластической деформации ударная вязкость стали 30ХГСА выплавленной на полупродукте КШС при комнатной и повышенных температурах выше, чем у стали на ОМШ. Порог хладноломкости стали 30ХГСА (плавки № 3-4) на полупродукте КШС примерно на 20°С ниже, чем на ОМШ. Однако после закалки и отпуска сталь 30ХГСА на первородной шихте несколько уступает по прочностным свойствам и твердости (особенно, после низкотемпературного отпуска). Устранения химической и структурной неоднородности можно добиться за счет проведения гомогенизирующего отжига (отжиг при 950°С в течение 8 часов). Повышение температуры отжига приводит к интенсивному росту зерна, особенно в стали, выплавленной на первородной шихте.
3. Выявлены преимущества от использования шихты прямого восстановления для стали 30ХГСА после гомогенизирующего отжига (т. е. при практически одинаковой химиче-
ской и структурной неоднородности). Сталь 30ХГСА, выплавленная на полупродукте КШС, в улучшенном состоянии при равных твердости и прочностных характеристиках имеет повышенные пластические свойства (особенно ударную вязкость) по сравнению со сталью на ОМШ. По-видимому, это должно определять и более высокие эксплуатационные характеристики стали, полученные с применением чистой первородной шихты.
Полученные результаты могут быть использованы при создании ресурсосберегающих процессов обработки материалов [9]—[34].
Работа выполнена по проекту №11.6682.2017/8.9.
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сергеев Н.Н., Тихонова И. В., Сергеев А.Н., Кутепов С.Н., Агеев Е. В., Гвоздев А.Е., Клементьев Д. С. 2019, «Влияние качества шихты на чув-ствительность стали 30ХГСА к водородному растрескиванию», Изве-стия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологи, Т.9, №1(30), С.37-48.
2. Гуляев А. П. 1975. Чистая сталь. М.: Металлургия, 184 с.
3. Мартынов О. В., Свободов А. Н., Лещенко И. П., Дадешкилиани Ю. Т., Кожевников И. Ю. 1971, «Влияние первородной шихты на свойства кон-струкционных сталей», Сталь, №12, С.1113-1115.
4. Марченко В.Н., Литвиненко Д. А., Моргалев Б.Н. 1977, «Свойства стали 18Х2Н4ВА, выплавленной на первородной и обычной шихте», Сталь, №7, С.655-658.
5. Терещенко В. Т., Сергеев Н.Н., Тинькова Е.В., Дадешкелиани Ю.Т. 1987, «Физико-механические характеристики стали У10А разных способов выплавки», Сталь, №2, С.86-90.
6. Мовчан Б. А. 1970. Границы кристаллитов в литых металлах и сплавах. Киев: Техника, 212 с.
7. Сергеев Н. Н., Сергеев А. Н. 2017. Водородное охрупчивание и растрескивание высокопрочной арматурной стали. Тула: Издательство ТулГУ, 180 с.
8. Сергеев Н. Н., Сергеев А. Н. 2018. Механические свойства и внутреннее трение высокопрочных сталей в коррозионных средах. Тула: Издательство ТулГУ, 430 с.
9. Сергеев Н.Н., Тихонова И. В., Минаев И. В., Сергеев А.Н., Кутепов С.Н., Агеев Е.В., Гвоздев А. Е., Клементьев Д. С. 2019, «Влияние качества шихты и температуры отжига на формирование зеренной структуры аустенита в стали 30ХГСА», Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, Т.9, №2, С.8-26.
10. Сергеев Н.Н., Сергеев А.Н., Кутепов С.Н. , Минаев И. В., Гвоздев А.Е., Агеев Е.В., Клементьев Д. С., Кругляков О. В. 2019, «Влияние способа получения высокоуглеродистой инструментальной стали У10А на физико-механические, технологические и коррозионные свойства», Известия Юго-Западного государственного университета, №23(6), С.56-76.
11. Сергеев Н.Н., Сергеев А.Н. , Кутепов С.Н., Тихонова И. В., Гвоздев А. Е., Агеев Е.В., Клементьев Д. С. 2020, «Влияние качества шихты на физико-механические и эксплуатационные свойства низколегированной стали 30ХГСА», Известия Юго-Западного государственного университета, №24(2), С.17-36.
12. Сергеев Н. Н., Извольский В. В., Сергеев А. Н., Кутепов С. Н. , Гвоздев А. Е., Агеева Е. В., Клементьев Д. С., Кругляков О. В. 2019, «Влияние масштабного фактора и состояния поверхности на чувствительность стали 20ГС2 к водородному растрескиванию», Известия Юго-Западного государственного университета, №23(5), С.8-22.
13. Губанов О.М., Гвоздев А.Е., Кутепов С.Н. , Колмаков А. Г. 2020, «Влияние разнозерни-стости феррита на магнитные свойства кремнистой электротехнической стали», Материаловедение, №11, С.7-10.
14. Сергеев Н. Н., Сергеев А. Н., Кутепов С. Н., Гвоздев А. Е., Колмаков А. Г., Клементьев Д. С. 2020, «Влияние термической обработки на формирование остаточных напряжений в износостойком биметаллическом материале сталь 60-сталь 15-сталь 60», Материаловедение, №3, С.7-11.
15. Сергеев А. Н., Кутепов С. Н., Кузовлева О. В., Гвоздев А. Е. , Клементьев Д. С. 2020, «Математическое планирование и моделирование процессов поведения металлических систем в экстремальных условиях и состояниях», Алгебра, теория чисел и дискретная геометрия: современные проблемы, приложения и проблемы истории: Материалы XVIII Международной конференции, посвящённой со дня рождения профессоров Б.М. Бредихина, В. И. Нечаева и С. Б. Стечкина, С.385-388.
16. Шоршоров М. Х., Гвоздев А. Е., Золотухин В. И., Сергеев А. Н., Калинин А. А., Бреки А. Д., Сергеев Н. Н., Кузовлева О. В., Стариков Н. Е., Малий Д. В. 2016. Разработка прогрессивных технологий получения и обработки металлов, сплавов, порошковых и композиционных наноматериалов. Тула: Издательство ТулГУ, 235 с.
17. Гвоздев А. Е. 2019. Экстремальные эффекты прочности и пластичности в металлических высоколегированных слитковых и порошковых системах. 2-е изд., испр. и доп. Тула: Издательство ТулГУ, 476 с.
18. Гвоздев А. Е., Сергеев Н.Н., Стариков Н.Е., Сапожников С. В., Кутепов С.Н., Маляров А. В., Калинин А. А. 2019. Малоотходные технологии получения инструмента из горячекатаных, порошковых и литых заготовок быстрорежущих сталей 2-е изд., испр. и доп. Под ред. проф. Н.Н. Сергеева. Тула, Издательство ТулГУ, 282 с.
19. Сергеев Н. Н., Сергеев А. Н., Кутепов С. Н., Колмаков А. Г., Гвоздев А. Е. 2018, «Механизмы водородного растрескивания металлов и сплавов», Материаловедение, №4, С.20-29.
20. Сергеев Н. Н., Гвоздев А. Е. , Стариков Н. Е., Золотухин В. И., Сергеев А. Н., Бреки А. Д., Кузовлева О. В., Журавлёв Г. М., Провоторов Д. А. 2017. Технология металлов и сплавов. под ред. проф. Н.Н. Сергеева. Ту-ла: Изд-во ТулГУ, 490 с.
21. Сергеев Н. Н., Гвоздев А. Е. , Зеленко В. К., Сергеев А. Н., Кузовлева О. В., Стариков Н. Е., Золотухин В. И., Бреки А. Д. 2017. Материаловедение. под ред. проф. А.Е. Гвоздева. Изд. 2-е доп. и испр. Тула: Изд-во ТулГУ, 469 с.
22. Селёдкин Е.М., Гвоздев А.Е., Сергеев А.Н., Стариков Н.Е., Калинин А. А. 2016. Расчёт процессов обработки материалов давлением методом конечных элементов. под ред. проф. А.Е. Гвоздева Тула: Изд-во ТулГУ, 113 с.
23. Кузовлева О. В., Гвоздев А. Е., Тихонова И. В., Сергеев Н. Н., Бреки А. Д., Стариков Н. Е., Сергеев А. Н., Калинин А. А., Малий Д. В., Титова Ю. Е., Александров С. Е., Крылов Н. А. 2016. О состоянии предпревращения металлов и сплавов, Тула: Издательство ТулГУ, 245 с.
24. Сергеев А.Н., Сергеев Н.Н., Гвоздев А.Е., Медведев П.Н., Дорохин Ю.С., Малий Д. В. 2016. Современные перспективные материалы и технологии. Тула: Изд-во ТулГУ, 87 с.
25. Бреки А. Д., Гвоздев А. Е., Колмаков А. Г. 2016, «Использование обобщенного треугольника Паскаля для описания колебаний силы трения материалов», Материаловедение, №11, С. 3-8.
26. Медведева В. В., Бреки А. Д., Крылов Н.А., Фадин Ю.А., Стариков Н.Е., Гвоздев А.Е., Александров С.Е., Сергеев А.Н., Провоторов Д. А., Малий Д. В., 2016, «Исследование изнашивания стали ШХ15 в среде пластичных смазочных композиционных материалов, содержащих дисперсные частицы слоистого модификатора трения», Технология металлов, №7, С.9-15.
27. Гвоздев А. Е., Колмаков А. Г., Провоторов Д. А., Минаев И. В., Сергеев Н. Н., Тихонова И. В. 2014, «Влияние разнозернистости аустенита на кинетику перлитного превращенияв мало- и среднеуглеродистых низколегированных сталях», Материаловедение, №7, С.23-26.
28. Макаров Э.С., Гвоздев А.Е., Журавлев Г. М. 2015. Теория пластичности дилатирующих сред. под. ред. проф. А. Е. Гвоздева; 2-е изд., перераб. и доп. Тула: Изд-во ТулГУ, 337 с.
29. Сергеев Н.Н., Гвоздев А.Е., Грашкин И. Л., Сергеев А.Н., Минаев И. В., Полосин С. И., Тихонова И. В., Чеглов А. Е., Хонелидзе Д. М. 2014. Комплекс научно-технических, проектно-конструкторских и технологических разработок по созданию, изготовлению и внедрению высокотехнологического импортозамещающего оборудования качественной лазерной и газоплазменной обработки листового проката. Под ред. д-ра техн. наук, проф. Н. Н. Сергеева. Тула: Изд-во ТулГУ, 188 с.
30. Гвоздев А. Е. 2005, «Ресурсосберегающая технология термомеханической обработки быстрорежущей вольфрамомолибденовой стали Р6М5», Металловедение и термическая обработка металлов, №12(606), С.27-30.
31. Шоршоров М.Х., Гвоздев А. Е., Афанаскин А. В., Гвоздев Е. А. 2002, «Расчет кластерной структуры расплава, её влияние на образование наноаморфных твердых фаз и их структурную релаксацию при последующем нагреве», Металловедение и термическая обработка металлов, №6, С. 12-16.
32. Гвоздев А.Е., Афанаскин А. В., Гвоздев Е. А. 2002, «Закономерности проявления сверхпластичности сталей Р6М5 и 10Р6М5-МП», Металловедение и термическая обработка металлов, №6, С.32-36.
33. Гвоздев А. Е. 1996, «Получение заготовок металлорежущего инструмента из порошковой быстрорежущей стали в условиях сверхпластичности», Кузнечно-штамповочное производство, №8, С.13-16.
34. Чернышева Т.А., Гвоздев А.Е. 1988, «Вклад различных механизмов деформации в сверхпластичность быстрорежущих сталей», Физика и химия обработки материалов, №2, С.118-127.
REFERENCES
1. Sergeev N.N., Tikhonova I.V., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Ageev E.V., Gvozdev A.E., Klementyev D.S. 2019, «The influence of charge quality on the sensitivity of 30XGSA steel to hydrogen cracking», Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Series: Technics and Technologists, Vol.9, No.1 (30), pp. 37-48.
2. Gulyaev A.P. 1975. Pure steel. M.: Metallurgy, 184 p.
3. Martynov O.V., Svobodov A.N., Leshchenko I.P., Dadeshkiliani Yu.T., Kozhevnikov I.Yu. 1971, «The influence of the original charge on the properties of structural steels», Steel, No.12, pp. 1113-1115.
4. Marchenko V.N., Litvinenko D.A., Morgalev B.N. 1977, «Properties of steel 18X2H4VA, smelted on primordial and ordinary charge», Steel, No.7, pp.655-658.
5. Tereshchenko V.T., Sergeev N.N., Tinkova E.V., Dadeshkeliani Yu.T. 1987, «Physical and mechanical characteristics of steel U10A of different ways of melting», Steel, No.2, pp.86-90.
6. Movchan B.A. 1970. Boundaries of crystallites in cast metals and alloys. Kiev: Technika, 212 p.
7. Sergeev N.N., Sergeev A.N. 2017. Hydrogen embrittlement and cracking of high-strength reinforcing steel. Tula: TulSU Publishing House, 180 p.
8. Sergeev N.N., Sergeev A.N. 2018. Mechanical properties and internal friction of highstrength steels in corrosive environments. Tula: Publishing house of Tula state University, 430 p.
9. Sergeev N.N., Tikhonova I.V., Minaev I.V., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Ageev E.V., Gvozdev A.E., Klementyev D.S. 2019, «The influence of charge quality and annealing temperature on the formation of the grain structure of austenite in 30XGSA steel», Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universita. Series: Technics and Technologies, Vol.9, No.2, pp.8-26.
10. Sergeev N.N., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Minaev I.V., Gvozdev A.E., Ageev E.V., Klementyev D.S., Kruglyakov O.V. 2019, «The influence of the method of producing high-carbon tool steel U10A on physical, mechanical, technological and corrosion properties», Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta, No.23(6), pp.56-76.
11. Sergeev N.N., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Tikhonova I.V., Gvozdev A.E., Ageev E.V., Klementyev D.S. 2020, «The influence of charge quality on the physical-mechanical and operational properties of low-alloy steel 30KhGSA», Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta, No.24(2), pp.17-36.
12. Sergeev N.N., Izvolsky V.V., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Gvozdev A.E., Ageeva E.V., Klementyev D.S., Kruglyakov O.V. 2019, «Influence of the mass factor and surface state on the sensitivity of 20GS2 steel to hydrogen cracking», Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta, No.23(5), pp. 8-22.
13. Gubanov O.M., Gvozdev A.E., Kutepov S.N., Kolmakov A.G. 2020, «The effect of ferrite heterogeneity on the magnetic properties of siliceous electro-technical steel», Materials Science, No.11, pp.7-10.
14. Sergeev N.N., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Gvozdev A.E., Kolmakov A.G., Klementyev D.S. 2020, «The influence of heat treatment on the formation of residual stresses in the wear-resistant bimetallic material steel 60-steel 15-steel 60», Materials Science, No.3, pp.7-11.
15. Sergeev A.N., Kutepov S.N., Kuzovleva O.V., Gvozdev A.E., Klementyev D.S. 2020, «Mathematical planning and modeling of processes for conducting metal systems in extreme conditions and states», Algebra, number theory and discrete geometry: modern problems, applications and problems of history: Materials of the XVIII International Conference dedicated to the birth of Professors B. M. Bredikhin, V. I. Nechaev and S. B. Stechkin, pp. 385-388.
16. Shorshorov M.Kh., Gvozdev A.E., Zolotukhin V.I., Sergeev A.N., Kalinin A.A., Breki A.D., Sergeev N.N., Kuzovleva O.V., Starikov N.E., Maliy D.V. 2016. Development of advanced technologies for the production and processing of metals, alloys, powder and composite nanomaterials. Tula: TulSU Publishing House, 235 p.
17. Gvozdev A.E. 2019. Extreme strength and ductility effects in high-alloy metal ingot and powder systems. 2nd ed., ISPR. and add. Tula: Publishing house of Tula state University, 476 p.
18. Gvozdev A.E., Sergeev N.N., Starikov N.E., Sapozhnikov S.V., Kutepov S.N., Malyarov A.V., Kalinin A.A. 2019. Low-waste technologies for obtain-ing tools from hot-rolled, powder and cast billets of high-speed steels 2nd ed., ISPR. and add. Edited by Prof. N.N. Sergeev. Tula, Tula state University Publishing house, 282 p.
19. Sergeev N.N., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Kolmakov A.G., Gvozdev A.E. 2018, «Mechanisms of hydrogen cracking of metals and alloys», Material Science, No.4, pp.20-29.
20. Sergeev N.N., Gvozdev A.E., Starikov N.E., Zolotukhin V.I., Sergeev A.N., Breki A.D., Kuzovleva O.V., Zhuravlev G.M., Provotorov D.A. 2017. Technology of metals and alloys. edited by prof. N.N. Sergeev. Tula: TulSU Pub-lishing House, 490 p.
21. Sergeev N.N., Gvozdev A.E., Zelenko V.K., Sergeev A.N., Kuzovleva O.V., Starikov N.E., Zolotukhin V.I., Breki A.D. 2017. Materials science. under the editorship of Professor A.E. Gvozdev. Ed. 2-e, dop. and ispr. Tula: TulSU Publishing House, 469 p.
22. Seledkin E.M., Gvozdev A.E., Sergeev A.N., Starikov N.E., Kalinin A.A. 2016. Calculation of the processes of material processing by pressure by the finite element method. under the editorship of Professor A.E. Gvozdev Tula: Izd-vo Tulgu, 113 p.
23. Kuzovleva O.V., Gvozdev A.E., Tikhonova I.V., Sergeev N.N., Breki A.D., Starikov N.E., Sergeev A.N., Kalinin A.A., Maliy D.V., Titova Yu.E., Aleksandrov S.E., Krylov N.A. 2016. On the state of pre-conversion of metals and alloys. Tula: Tulsu Publishing house, 245 p.
24. Sergeev A.N., Sergeev N.N., Gvozdev A.E., Medvedev P.N., Dorokhin Yu.S., Maliy D.V. 2016. Modern advanced materials and technologies. Tula: TulSU Publishing House, 87 p.
25. Breki A.D., Gvozdev A.E., Kolmakov A.G. 2016, «Using the generalized Pascal triangle to describe vibrations of the friction force of materials», Materials science, No.11, pp. 3-8.
26. Medvedeva V.V., Breki A.D., Krylov N.A., Fadin Yu.A., Starikov N.E., Gvozdev A.E., Alexandrov S.E., Sergeev A.N., Provotorov D.A., Maliy D.V. 2016, «Study of the wear of SHX15 steel in the medium of plastic lubricating composite materials containing dispersed particles of a layered friction modifier», Metal Technology, No.7, pp.9-15.
27. Gvozdev A.E., Kolmakov A.G., Provotorov D.A., Minaev I.V., Sergeev N.N., Tikhonova I.V. 2014, «The effect of austenite heterogeneity on the kinetics of pearlite transformation in low-and medium-carbon low-alloy steels», Materials Science, No.7, pp.23-26.
28. Makarov E.S., Gvozdev A.E., Zhuravlev G.M. 2015. Theory of plasticity of dilating media. ed. by prof. A.E. Gvozdev; 2nd ed., reprint. and the add. Tula: TulSU Publishing House, 337 p.
29. Sergeev N.N., Gvozdev A.E., Grashkin I.L., Sergeev A.N., Minaev I.V., Po-losin S.I., Tikhonova I.V., Cheglov A.E., Khonelidze D.M. 2014. A complex of scientific and technical, design and technological developments for the creation, manufacture and implementation of high-tech import-substituting equipment for high-quality laser and gas-plasma processing of sheet metal.
Edited by Dr. N.N. Sergeev, Doctor of Technical Sciences. Tula: TulSU Pub-lishing House, 188 p.
30. Gvozdev A.E. 2005, «Resource-saving technology of thermomechanical processing of high-speed tungsten-molybdenum steel R6M5», Metal science and heat treatment of metals, No.12(606), pp.27-30.
31. Shorshorov, M.H., Gvozdev, A.E., Afanaskin, A.V., Gvozdev, E.A. 2002, «The calculation of the cluster structure of the melt, its impact on education anamorph solid phases and their structural relaxation upon subsequent heating», The Metallography and heat treatment of metals, No. 6, pp. 12-16.
32. Gvozdev A.E., Afanaskin A.V., Gvozdev E.A. 2002, «Regularities of super-plasticity of P6M5 and 10P6M5-MP steels», Metallography and heat treat-ment of metals, No.6, pp.32-36.
33. Gvozdev A.E. 1996, «Getting blanks cutting tool high-speed powder steel in sverkhplastichnost-STI», Forging and stamping production, No.8, pp.13-16.
34. Chernyshova T.A., Gvozdev A.E. 1988, «The Contribution of the different mechanisms of deformation in the superplasticity of high-speed steel», Physics and chemistry of materials processing, No.2, pp.118-127.
