Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева:
А. А. Хлыбов, докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Материаловедение, технологии материалов и термическая обработка металлов», эл. почта: hlybov_52@mail.ru
Д. А. Рябов, инженер кафедры «Материаловедение, технологии материалов и термическая обработка металлов»
Т. В. Нуждина, канд. техн. наук, доцент кафедры «Материаловедение, технологии материалов и термическая обработка металлов»

ПАО «Русполимет», Кулебаки, Россия:
К. А. Минков, аспирант, ведущий инженер

Рассмотрены вопросы образования остаточных напряжений в образцах из стали 5ХНМ после применения различных режимов термической обработки, таких как закалка, отпуск, нормализация, отжиг. Величина остаточных напряжений (ОН) во многом определяет срок службы изделия. Получение информации о величине ОН в реальных конструкциях (без их разрушения) является актуальной задачей, поскольку такая информация позволяет понять принцип изменения значений ОН и характер их распределения. В итоге это даст возможность повысить эксплуатационные характеристики изделий. Выполнен анализ кинетики охлаждения образцов, проведены металлографические исследования, дана оценка твердости и величины возникающих в результате термических операций ОН. Установлена связь между величиной ОН и параметрами упругих волн. Для определения величин ОН применены рентгеновский и акустический методы. Сравнительный анализ результатов измерения акустическим и рентгеновским методами показал, что различные по физической природе методы контроля ОН дают практически совпадающие значения. Продемонстрировано, что упругие характеристики (E, G, ν) могут быть получены в процессе акустических измерений непосредственно на конструкции, без изготовления и проведения испытаний специальных образцов на растяжение. Рентгеноструктурный анализ выявил, что параметр решетки зависит от режимов термической обработки.

1. Рябов Д. А., Хлыбов А. А., Минков К. А. О перспективе применения водо-воздушной смеси для охлаждения молотовых штампов // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. — Нижний Новгород : 2018. № 1(120). С. 196–203.
2. Гостев К. А. Влияние напряжений в прокатных валках на их эксплуатационную надежность // Сталь. 2008. № 11. С. 78–87.
3. Пригоровский Н. И. Методы и средства определения полей деформаций и напряжений : справочник. — М. : Машиностроение, 1983. — 248 с.
4. Захаров В. А., Ульянов А. И., Горкунов Э. С. Закономерности изменения коэрцитивной силы при двухосном асимметричном деформировании стали Ст3 // Дефектоскопия. 2010. № 3. С. 55.
5. Щербинин В. Е., Горкунов Э. С. Магнитный контроль качества металлов. — Екатеринбург : УрО РАН, 1996. — 264 с.
6. Никитина Н. Е. Акустоупругость, опыт практического применения. — Нижний Новгород : ТАЛАМ, 2005. — 208 с.
7. Муравьев В. В., Муравьева О. В., Стрижак В. А. Акустическая тензометрия и структуроскопия железнодорожных колес : монография. — Ижевск: ИжГТУ, 2014. — 180 с.
8. Муравьев В. В., Зуев Л. Б., Комаров К. Д. Скорость звука и структура сталей и сплавов. — Новосибирск : Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1996. — 184 с.
9. Клюев В. В. Неразрушающий контроль. Т. 3. Ультразвуковой контроль. — М. : Машиностроение, 2004. — 864 с.
10. Khlybov A. A., Uglov A. L. On the inspection of the stressed state of anisotropic steel pipelines using the acoustoelasticity method // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2015. Vol. 51, Iss. 4. P. 210–216. DOI: 10.1134/S1061830915040087
11. Khlybov A. A. Effect of Heat Treatment on Residual Stresses in the Zone of Fusion of Austenitic and Vessel Steels // Metal Science and Heat Treatment. 2016. Vol. 58, Iss. 7-8. P. 426–430. DOI : 10.1007/s11041-016-0029-1
12. Khlybov A. A., Uglov A. L., Rodyushkin V. M. et al. The determination of mechanical stresses using rayleigh surface waves excited by a magnetoacoustic transducer // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2014. Vol. 50, No. 12. P. 701–707.
13. Неразрушающий контроль : cправочник : в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 4 : в 3 кн.; кн. 1: В. А. Анисимов, Б. И. Каторгин, А. Н. Куценко и др. Акустическая тензометрия. Кн. 2: Г. С. Шелихов. Магнитопорошковый метод контроля; кн. 3: М. В. Филинов. Капиллярный контроль. — 2-е изд., испр. — М. : Машиностроение, 2006. — 736 с. : ил.
14. Трофимова Т. И. Курс физики : учеб. пособие для вузов. — 11-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2006. — 560 с.
15. Углов А. Л., Алешин Н. П., Прилуцкий М. А., Хлыбов А. А. Акустический метод определения осевых напряжений для произвольного участка трубопровода // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. № 3. С. 26–28.
16. ГОСТ 1497–84РФ. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986.
17. Углов А. Л., Ерофеев В. И., Смирнов А. Н. Акустический контроль оборудования при изготовлении и эксплуатации. — М.: Наука, 2009. — 280 с.
18. Уманский Я. С., Скаков Ю. А., Иванов А. Н., Расторгуев Л. Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. — М. : Металлургия, 2012. — 632 с.
19. Korchunov A. G., Gun G. S., Shiryaev O. P., Piviovarova K. G. Study of structural transformation of hot-rolled carbon billets for highstrength ropes for responsible applications via the method of thermal analysis // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. Р. 39–42. DOI: 10.17580/cisisr.2017.01.08
20. Гуляев А. П. Термическая обработка стали. — М. : Машгиз, 1960. — 495 с.
21. Блюменау М., Боймер А. Проблемы и перспективы непрерывного отжига высокопрочных сталей с повышенными характеристиками // Черные металлы. 2016. № 5. С. 58–64.