The 14 references with contexts in paper M. Semenov Yu., М. Семенов Ю. (2016) “Закономерности зарождения частиц легированного цементита при науглероживании теплостойких сталей // Laws of alloyed cementite particles nucleation during heat-resistant steels carburizing” / spz:neicon:technomag:y:2014:i:5:p:340-350

1
Елисеев Ю.С., Крымов В.В., Нежурин И.П., Новиков В.С., Рыжов Н.М. Производство зубчатых колес газотурбинных двигателей. М.: Высшая школа, 2001. 493 с.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=572
    Prefix
    И.П.Бардина» Введение В связи с высокими эксплуатационными требованиями, предъявляемыми к зубчатым передачам газотурбинных двигателей (ГТД) последних поколений, при изготовлении зубчатых колес для агрегатов авиационных силовых установок применяются комплекснолегированные теплостойкие стали типа 16Х3НВФМБ-Ш и 20Х3МВФ-Ш (табл.)
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Дальнейший рост нагрузочно-скоростных характеристик ГТД обусловил промышленное внедрение особо теплостойкой дисперсионно-твердеющей стали 13Х3Н3M2ВФБ [2] (см. табл.). Таблица. Комплексно-легированные теплостойкие стали Марка стали Легирующие элементы, % по массе Максимальная теплостойкость, °С С Si Mn Cr Ni W Mo V Nb 16Х3НВФМБ (ВКС-5) 0,14-0,19 0,6-0,8 0,4-0,7 2,63,0 1,01,5 1,0

2
Лашнев М.М., Смирнов А.Е., Семенов М.Ю. Применение вакуумной нитроцементации для повышения сопротивления схватыванию зубчатых колес из стали ВКС-10 // Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. No 1 (691). С. 29-33.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=734
    Prefix
    передачам газотурбинных двигателей (ГТД) последних поколений, при изготовлении зубчатых колес для агрегатов авиационных силовых установок применяются комплекснолегированные теплостойкие стали типа 16Х3НВФМБ-Ш и 20Х3МВФ-Ш (табл.) [1]. Дальнейший рост нагрузочно-скоростных характеристик ГТД обусловил промышленное внедрение особо теплостойкой дисперсионно-твердеющей стали 13Х3Н3M2ВФБ
    Exact
    [2]
    Suffix
    (см. табл.). Таблица. Комплексно-легированные теплостойкие стали Марка стали Легирующие элементы, % по массе Максимальная теплостойкость, °С С Si Mn Cr Ni W Mo V Nb 16Х3НВФМБ (ВКС-5) 0,14-0,19 0,6-0,8 0,4-0,7 2,63,0 1,01,5 1,01,4 0,4-0,6 0,350,55 0,10,2 300 20Х3МВФ 0,15-0,20 0,170,37 0,250,50 2,43,3 ≤ 0,50 0,30,5 0,350,55 0,600,85 - 250 13Х3Н3M2В ФБ (ВКС-10) 0,10-0,15 0,1

3
Мартин Дж.У. Микромеханизмы дисперсионного твердения сплавов: пер. с англ. М.: Металлургия, 1983. 167 с.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=2467
    Prefix
    Рис. 1. Микроструктура диффузионного слоя теплостойкой стали 16Х3НВФМБ-Ш после вакуумной цементации: (1) - активная карбидная зона; (2) - зона специальных карбидов Согласно традиционным представлениям
    Exact
    [3]
    Suffix
    , крупные некогерентные выделения, такие как частицы легированного, в основном, хромом цементита, образуются на границах зерен, как правило, в виде разорванной или сплошной сетки. Вместе с тем металлографическими методами установлено, что в теплостойких сталях, содержащих 3 % и более хрома, легированный цементит при соблюдении заданного режима ХТО (т.е. при температуре менее 980 °C) образуетс

4
Семенов М.Ю. Управление строением цементованных слоев теплостойких сталей. Часть I // Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. No 5 (695). С. 3138.
Total in-text references: 5
  1. In-text reference with the coordinate start=2952
    Prefix
    Вместе с тем металлографическими методами установлено, что в теплостойких сталях, содержащих 3 % и более хрома, легированный цементит при соблюдении заданного режима ХТО (т.е. при температуре менее 980 °C) образуется в виде глобулярных частиц (см. рис. 1), которые, как было предположено в работах
    Exact
    [4, 5]
    Suffix
    , образуются внутри зерен по дислокационному механизму. Рис. 2. Микроструктура цементованного слоя модельного сплава на основе железа, содержащего 1 % Cr, подвергнутого цементации [4] Принципиальное значение механизма зарождения частиц цементита обусловлено крайне негативным влиянием цементитной сетки по границам зерен на контактную выносливость диффузионных слоев (ее кратным сниже

  2. In-text reference with the coordinate start=3136
    Prefix
    и более хрома, легированный цементит при соблюдении заданного режима ХТО (т.е. при температуре менее 980 °C) образуется в виде глобулярных частиц (см. рис. 1), которые, как было предположено в работах [4, 5], образуются внутри зерен по дислокационному механизму. Рис. 2. Микроструктура цементованного слоя модельного сплава на основе железа, содержащего 1 % Cr, подвергнутого цементации
    Exact
    [4]
    Suffix
    Принципиальное значение механизма зарождения частиц цементита обусловлено крайне негативным влиянием цементитной сетки по границам зерен на контактную выносливость диффузионных слоев (ее кратным снижением), в связи с чем цементитная сетка является недопустимым дефектом при цементации.

  3. In-text reference with the coordinate start=3748
    Prefix
    Известно, что сетка образуется и при недостаточном содержании хрома в стали (рис. 2). Одновременно принятый механизм зарождения частиц цементита оказывает существенное влияние на расчет скорости зародышеобразования и, как следствие, размера образующихся карбидных частиц
    Exact
    [4]
    Suffix
    , являющегося важной характеристикой диффузионного слоя. Таким образом, решение задачи о приоритетном механизме зародышеобразования является частью решения общей задачи построения универсальной математической модели цементации комплексно-легированной стали.

  4. In-text reference with the coordinate start=5634
    Prefix
    Вместе с тем, на данный момент в научной литературе отсутствуют соответствующие современному уровню знаний о фазовом составе карбидной фазы в теплостойких сталях расчетные исследования процесса зародышеобразования цементитной фазы в сталях, легированных хромом. В этой связи, в качестве цели настоящей работы принята задача проверки, выдвинутой в работах
    Exact
    [4,5]
    Suffix
    теоретической гипотезы и определения наиболее вероятного механизма зарождения частиц легированного цементита при цементации расчетным путем. Методика численного эксперимента Скорость зарождения частиц новой фазы определяли по формуле [9]: exp,*       kT Gg kT h INHii (1) где Ni – количество возможных мест зарождения по принятому механизму; h – постоянная Планка; k – постоянная Бо

  5. In-text reference with the coordinate start=6932
    Prefix
    Изменение свободной энергии Гиббса рассчитывали следующим образом: 3236, K(,)3CrCCrFeCFeCCrFe gggXgX (3) где XFe, XCr - атомные концентрации железа и хрома в зародыше легированного цементита, соответственно. В работе
    Exact
    [4]
    Suffix
    установлено, что при общем содержании хрома в стали около 3 % (см. табл.), его средняя концентрация в легированном цементите составляет около 6 %. Таким образом, величины XFe и XCr являются неизвестными.

5
Семенов М.Ю. Управление строением цементованных слоев теплостойких сталей. Часть II // Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. No 6 (696). С. 3237.
Total in-text references: 4
  1. In-text reference with the coordinate start=2952
    Prefix
    Вместе с тем металлографическими методами установлено, что в теплостойких сталях, содержащих 3 % и более хрома, легированный цементит при соблюдении заданного режима ХТО (т.е. при температуре менее 980 °C) образуется в виде глобулярных частиц (см. рис. 1), которые, как было предположено в работах
    Exact
    [4, 5]
    Suffix
    , образуются внутри зерен по дислокационному механизму. Рис. 2. Микроструктура цементованного слоя модельного сплава на основе железа, содержащего 1 % Cr, подвергнутого цементации [4] Принципиальное значение механизма зарождения частиц цементита обусловлено крайне негативным влиянием цементитной сетки по границам зерен на контактную выносливость диффузионных слоев (ее кратным сниже

  2. In-text reference with the coordinate start=5634
    Prefix
    Вместе с тем, на данный момент в научной литературе отсутствуют соответствующие современному уровню знаний о фазовом составе карбидной фазы в теплостойких сталях расчетные исследования процесса зародышеобразования цементитной фазы в сталях, легированных хромом. В этой связи, в качестве цели настоящей работы принята задача проверки, выдвинутой в работах
    Exact
    [4,5]
    Suffix
    теоретической гипотезы и определения наиболее вероятного механизма зарождения частиц легированного цементита при цементации расчетным путем. Методика численного эксперимента Скорость зарождения частиц новой фазы определяли по формуле [9]: exp,*       kT Gg kT h INHii (1) где Ni – количество возможных мест зарождения по принятому механизму; h – постоянная Планка; k – постоянная Бо

  3. In-text reference with the coordinate start=12217
    Prefix
    При этом, зарождение происходит по дислокационному механизму, зародышеобразование на границах зерен практически отсутствует (его скорость составляет около 10 -19 м -3 с -1 ). Таким образом, теоретически обоснованная в работе
    Exact
    [5]
    Suffix
    гипотеза о преимущественно дислокационном механизме зарождения частиц легированного цементита в теплостойких сталях подтверждена результатами численного эксперимента. Следует отметить, что при возникновении флуктуаций концентрации хрома порядка 45 %, параметр aD превосходит 1,0 и скорость зародышеобразования резко возрастает.

  4. In-text reference with the coordinate start=13826
    Prefix
    С учетом установленных положений о влиянии сегрегаций хрома на механизм зарождения представляется возможным установить основную причину данного феномена, который до настоящего времени объяснялся исключительно свойством никеля стабилизировать аустенит
    Exact
    [5]
    Suffix
    . Вероятно, что отмеченный эффект обусловлен известным снижением диффузионной подвижности хрома в железе под влиянием никеля, который, таким образом, препятствует образованию флуктуаций концентрации хрома на дефектах кристаллического строения, насыщенных углеродом.

6
Zheng-Fei Hu. Heat-Resistant Steels, Microstructure Evolution and Life Assessment in Power Plants // In book: Rasul M., ed. Thermal Power Plants. InTech, 2012. DOI: 10.5772/26766
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=4424
    Prefix
    Особое значение решение данной задачи принимает в связи с ожидаемым в перспективе увеличением требуемой теплостойкости до 600 °С и выше, следствием чего явится необходимость применять в дальнейшем стали, содержащие до 10 % хрома
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Ранее решение подобной задачи было выполнено отечественными учеными в 1990-х годах [7], однако ввиду недостаточной производительности вычислительной техники того времени возникла необходимость в упрощении расчетного алгоритма за счет внесения существенных допущений в физическую модель.

7
Рыжов Н.М., Семенов М.Ю., Фахуртдинов Р.С., Смирнов А.Е. Модель диффузионного роста частиц карбидной фазы в цементованном слое теплостойких сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1998. No 9. C. 26-30.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=4512
    Prefix
    Особое значение решение данной задачи принимает в связи с ожидаемым в перспективе увеличением требуемой теплостойкости до 600 °С и выше, следствием чего явится необходимость применять в дальнейшем стали, содержащие до 10 % хрома [6]. Ранее решение подобной задачи было выполнено отечественными учеными в 1990-х годах
    Exact
    [7]
    Suffix
    , однако ввиду недостаточной производительности вычислительной техники того времени возникла необходимость в упрощении расчетного алгоритма за счет внесения существенных допущений в физическую модель.

8
Vodopivec F., Skobir Balantič D.A., Jenko M., et al. Nukleation and growth of M23C6 particles in high-chromium creep-resistant steel // Materials and technology. 2012. Vol. 46, no. 6. P. 633-636.
Total in-text references: 3
  1. In-text reference with the coordinate start=5029
    Prefix
    Кроме того проведение точных расчетов было затруднено ввиду отсутствия результатов тонких экспериментальных исследований флуктуаций концентрации карбидообразующих элементов, существенным образом влияющих на закономерности карбидообразования, которые стали доступны исследователям в настоящее время
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Полученные новые данные расширяют имеющиеся представления о процессах карбидообразования в сталях, легированных хромом, и дают возможность с большей достоверностью устанавливать механизмы зарождения цементитной фазы при цементации.

  2. In-text reference with the coordinate start=7300
    Prefix
    Таким образом, величины XFe и XCr являются неизвестными. Вероятно, что в момент зарождения частицы карбида железа и хрома XCr существенно превосходит 6 %, т.к. в результате анализа дифракции рентгеновских лучей в работе
    Exact
    [8]
    Suffix
    установлено, что в сталях, содержащих около 1,5 % хрома, в легированном цементите были выявлены флуктуации концентрации Cr до 21,4 % Необходимо отметить, что для хрома в стали численные значения атомных и массовых концентраций практически совпадают.

  3. In-text reference with the coordinate start=10854
    Prefix
    (XCr ≥ 0,40). При средней концентрации в стали хрома 3 % данное значение не дает оснований сомневаться в его достоверности, так как, как сказано выше, при среднем содержании Cr в стали порядка 1,5 % в работе
    Exact
    [8]
    Suffix
    выявлены флуктуации концентрации, доходящие до 20 %. Необходимо отметить, что атомный радиус хрома практически не отличается от атомного радиуса железа, что является основной причиной хорошей растворимости хрома в цементите.

9
Christian J.W. The theory of transformations in metals and alloys. Amsterdam, Boston, London, New York, Oxford, Paris: Pergamon, 2002.
Total in-text references: 6
  1. In-text reference with the coordinate start=5872
    Prefix
    В этой связи, в качестве цели настоящей работы принята задача проверки, выдвинутой в работах [4,5] теоретической гипотезы и определения наиболее вероятного механизма зарождения частиц легированного цементита при цементации расчетным путем. Методика численного эксперимента Скорость зарождения частиц новой фазы определяли по формуле
    Exact
    [9]
    Suffix
    : exp,*       kT Gg kT h INHii (1) где Ni – количество возможных мест зарождения по принятому механизму; h – постоянная Планка; k – постоянная Больцмана; T – температура; GH – энергия активации образования зародыша по данному механизму; g* – энергия перехода атома через границу раздела фаз.

  2. In-text reference with the coordinate start=6340
    Prefix
    – количество возможных мест зарождения по принятому механизму; h – постоянная Планка; k – постоянная Больцмана; T – температура; GH – энергия активации образования зародыша по данному механизму; g* – энергия перехода атома через границу раздела фаз. Температуру вакуумной цементации приняли равной 940 °C. Энергию активации образования зародыша закритического размера рассчитывали по формуле
    Exact
    [9]
    Suffix
    :   , 3 16 2 23 K KK Hi g v GK    (2) Ki - коэффициент пропорциональности, отражающий влияние дефекта кристаллического строения на уменьшение энергетического порога зарождения; vK - объем образующейся карбидной фазы, приходящийся на 1 атом углерода; K - удельная поверхностная энергия границы раздела -Fe и Fe3C; gK - изменение свободной энергии Гиббса, приходящееся на 1 атом углер

  3. In-text reference with the coordinate start=9014
    Prefix
    элементов и углерода, подчиняется закону Рауля: aFeFe,x где xFe - атомная концентрация железа в стали, xFe ≈ 0,95, то aFe ≈ 0,95 и ln0, 2 аFeakT F N в результате расчета по формуле (4) получили K≈1,36 Дж/м 3 . Установление значений Ni (оценочно) и vK не вызывает затруднений. Неизвестные величины g* и Ki определили в соответствии с соотношениями, рекомендованными в работе
    Exact
    [9]
    Suffix
    . При зернограничном механизме карбидообразования коэффициент Ki зависит только от соотношения удельных поверхностных энергий границы зерен аустенита  и границы раздела фаз K [9]: . 22 3 2 2 1 3                  KK Ki         (5) Оценка влияния энергии дислокации на скорость зарождения частиц новой фазы определяется критериальным коэффициентом aD [9]: 

  4. In-text reference with the coordinate start=9194
    Prefix
    Неизвестные величины g* и Ki определили в соответствии с соотношениями, рекомендованными в работе [9]. При зернограничном механизме карбидообразования коэффициент Ki зависит только от соотношения удельных поверхностных энергий границы зерен аустенита  и границы раздела фаз K
    Exact
    [9]
    Suffix
    : . 22 3 2 2 1 3                  KK Ki         (5) Оценка влияния энергии дислокации на скорость зарождения частиц новой фазы определяется критериальным коэффициентом aD [9]:   , 21 22 2           KK K iD v Gbg Ka   (6) где (aD) - некоторая функция, определенная на интервале от 0 до 1, (0)=1, при aD→1: (aD)→0; G - модуль сдвига, b -

  5. In-text reference with the coordinate start=9361
    Prefix
    При зернограничном механизме карбидообразования коэффициент Ki зависит только от соотношения удельных поверхностных энергий границы зерен аустенита  и границы раздела фаз K [9]: . 22 3 2 2 1 3                  KK Ki         (5) Оценка влияния энергии дислокации на скорость зарождения частиц новой фазы определяется критериальным коэффициентом aD
    Exact
    [9]
    Suffix
    :   , 21 22 2           KK K iD v Gbg Ka   (6) где (aD) - некоторая функция, определенная на интервале от 0 до 1, (0)=1, при aD→1: (aD)→0; G - модуль сдвига, b - вектор Бюргерса,  - коэффициент Пуассона.

  6. In-text reference with the coordinate start=10393
    Prefix
    В целях проверки гипотезы о механизме зарождения провели расчет скоростей зародышеобразования частиц легированного цементита по зернограничному и дислокационному механизмам. Расчеты проводились при помощи разработанной прикладной программы на языке Object Pascal в интегрированной среде Embarcadero Delphi XE5. Результаты исследований и их обсуждение Согласно
    Exact
    [9]
    Suffix
    минимальная наблюдаемая скорость зарождения составляет 10 6 м -3 с -1 . Проведенными расчетами по формулам (1-6) установили, что такая скорость зарождения возникает при образовании флуктуаций хрома не менее 40 % ат.

10
Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах: пер. с нем. М.: Металлургия, 1980. 712 с.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=7659
    Prefix
    лучей в работе [8] установлено, что в сталях, содержащих около 1,5 % хрома, в легированном цементите были выявлены флуктуации концентрации Cr до 21,4 % Необходимо отметить, что для хрома в стали численные значения атомных и массовых концентраций практически совпадают. Значение изменения энергии Гиббса на 1 моль углерода при реакциях образования Fe3C и Cr23C6 представлено в работе
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Данные значения пересчитали на 1 атом углерода (gK). В работе [11] предложена формула для расчета удельной свободной энергии границы раздела Al и WC по поверхностной энергии алюминия, а также приведенным на 1 атом соответствующего элемента химическим потенциалам вольфрама и углерода.

11
Siegel D.J., Hector Jr. L.G., Adams J.B. Adhesion, stability, and bonding at metal/metalcarbide interfaces: Al/WC // Surface Science. 2002. Vol. 498. P. 321-336.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=7726
    Prefix
    1,5 % хрома, в легированном цементите были выявлены флуктуации концентрации Cr до 21,4 % Необходимо отметить, что для хрома в стали численные значения атомных и массовых концентраций практически совпадают. Значение изменения энергии Гиббса на 1 моль углерода при реакциях образования Fe3C и Cr23C6 представлено в работе [10]. Данные значения пересчитали на 1 атом углерода (gK). В работе
    Exact
    [11]
    Suffix
    предложена формула для расчета удельной свободной энергии границы раздела Al и WC по поверхностной энергии алюминия, а также приведенным на 1 атом соответствующего элемента химическим потенциалам вольфрама и углерода.

12
Chiou Jr. W.C., Carter E.A. Structure and stability of Fe3C-cementite surfaces from first principles // Surface Science. 2003. Vol. 530. P. 87-100.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=8272
    Prefix
    Упростив эту формулу и заменив поверхностную энергию алюминия на поверхностную энергию железа, а поверхностную энергию карбида вольфрама - на поверхностную энергию карбида молибдена, получили выражение: ln, 2 FeFe а KKakT F N  (4) где K и Fe - поверхностные энергии карбида Fe3C, среднее значение K = 2,67 Дж/м2
    Exact
    [12]
    Suffix
    , и -Fe, рассчитанная по формуле Гилмана, соответственно, Fe = 1,31 Дж/м 2 ; Nа - количество корреспондирующих атомов двух фаз; F - площадь границы, приходящиеся на Nа атомов; aFe - термодинамическая активность железа.

13
Щербединский Г.В., Кондратченко Л.А. Диффузионный рост фаз в трехкомпонентных системах при наличии взаимного влияния элементов // Защитные покрытия на металлах: сб. науч. тр. Вып. 5. Киев: Наукова думка, 1972. C. 23-30.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=11887
    Prefix
    В этой связи, атомы хрома, являющегося достаточно сильным карбидообразующим легирующим элементом, диффундируют в дефектные области под влиянием градиента концентрации углерода. Данный эффект хорошо изучен и описан, в частности, в работах
    Exact
    [13, 14]
    Suffix
    . Как показали проведенные расчеты, при скорости зарождения цементита, равной 106 м-3с-1, aD = 0,92. При этом, зарождение происходит по дислокационному механизму, зародышеобразование на границах зерен практически отсутствует (его скорость составляет около 10 -19 м -3 с -1 ).

14
Щербединский Г.В., Исаков М.Г., Трубчиков В.В. Одновременное насыщение и выгорание двух элементов в трехкомпонентном сплаве при конечной скорости массопередачи на поверхности // Защитные покрытия на металлах: сб. науч. тр. Вып. 7. Киев: Наукова думка,1973. C. 57-63.
Total in-text references: 1
  1. In-text reference with the coordinate start=11887
    Prefix
    В этой связи, атомы хрома, являющегося достаточно сильным карбидообразующим легирующим элементом, диффундируют в дефектные области под влиянием градиента концентрации углерода. Данный эффект хорошо изучен и описан, в частности, в работах
    Exact
    [13, 14]
    Suffix
    . Как показали проведенные расчеты, при скорости зарождения цементита, равной 106 м-3с-1, aD = 0,92. При этом, зарождение происходит по дислокационному механизму, зародышеобразование на границах зерен практически отсутствует (его скорость составляет около 10 -19 м -3 с -1 ).