Physical-Metallurgy Aspects in Processes of Fracture of Metal Materials at Friction

S. A. Bespalov

G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics, NAS of Ukraine, 36 Academician Vernadsky Blvd., UA-03142 Kyiv, Ukraine

Received: 21.12.2009. Download: PDF

The review of articles is performed, in which the influences of mechanical characteristics, chemical composition, microstructure parameters on the wear resistance of steels are discussed. As shown, the physical-metallurgy approach for tribology problems is one of the main ways to the considerable increasing of performance characteristics of sliding joints.

Keywords: steel, mechanical characteristics, chemical composition, microstructure, wear resistance.

PACS: 06.60.Vz, 46.55.+d, 61.72.Hh, 62.20.Qp, 81.40.Pq, 83.50.Lh

DOI: https://doi.org/10.15407/ufm.10.04.415

Citation: S. A. Bespalov, Physical-Metallurgy Aspects in Processes of Fracture of Metal Materials at Friction, Usp. Fiz. Met., 10, No. 4: 415—435 (2009) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.10.04.415


References (134)  
  1. D. N. Garkunov, Tribotekhnika (Moskva: Mashinostroenie: 1989).
  2. I. V. Kragel'skiy, Trenie i iznos (Moskva: Mashinostroenie: 1968).
  3. Yu. M. Pleskavskiy, V. N. Savitskiy, V. V. Konchits, V. A. Barabas', Trenie i iznos, 16, No. 3: 404 (1995).
  4. G. Pol'tser, F. Mayssner, Osnovy treniya i iznashivaniya (Moskva: Mashinostroenie: 1984) (per. s nem.).
  5. A. S. Pronnikov, Nadezhnost' mashin (Moskva: Mashinostroenie: 1978).
  6. M. N. Ivanov, Detali mashin (Moskva: Vysshaya shkola: 1991).
  7. M. І. Pashechko, І. V. Gurey, Metaloznavstvo ta obrobka metalіv, No. 4: 19 (1999).
  8. V. P. Kogaev, Yu. N. Drozdov, Prochnost' i iznosostoykost' detaley mashin (Moskva: Vysshaya shkola: 1991).
  9. S. P. Kozyrev, Gidroabrazivnyy iznos metallov pri kavitatsii (Moskva: Mashinostroenie: 1971).
  10. A. S. Popov, N. N. Brykov, N.S. Dmitrichenko, Iznosostoykost' pressform ogneupornogo proizvodstva (Moskva: Metallurgiya: 1971).
  11. V. N. Vinogradov, G. K. Shreyber, G.M. Sorokin, Udarno-abrazivnyy iznos burovykh dolot (Moskva: Nedra: 1975).
  12. V. N. Vinogradov, G. M. Sorokin, A. N. Pashkov, V. M. Rubarkh, Dolgovechnost' burovykh dolot (Moskva: Nedra: 1977).
  13. D. N. Garkunov, A. A. Polyakov, Povyshenie iznosostoykosti detaley konstruktsiy samoletov (Moskva: Mashinostroenie: 1974).
  14. M. M. Tenenbaum, Soprotivlenie abrazivnomu iznashivaniyu (Moskva: Mashinostroenie: 1974).
  15. N. E. Denisova, V. A. Shorin, I. N. Gontar', N. I. Volchikhina, Tribotekhnicheskoe materialovedenie i tribotekhnologiya: uchebnoe posobie (red. N. E. Denisova) (Penza: Izd-vo Penz. gos. un-ta: 2006).
  16. S. Bakhodur, Problemy treniya i smazki, No. 2: 1 (1978).
  17. V. M. Golubets, V. V. Kozub, K. P. Tabinskiy, Fiziko-khimicheskaya mekhanika materialov, No. 4: 73 (1975).
  18. Yu. M. Lakhtin, Ya. D. Kogan, E. S. Tarlat, Fiziko-khimicheskaya mekhanika materialov, No. 5: 57 (1977).
  19. V. M. Pavlіs'kiy, Naukoviy vіsnik NAU, No. 4: 160 (1998).
  20. K. B. Katsov, R. A. Khrunik, Fiziko-khimicheskaya mekhanika materialov, No. 5: 90 (1979).
  21. І. S. Kernits'kiy, V. V. Kozub, M. І. Pashechko, Vіsnik DU 'Lvіvska polіtekhnіka'. Optimіzatsіya virobnichikh protsesіv і tekhnіchniy kontrol' u mashinobuduvannі і priladobuduvannі, No. 371: 93 (1999).
  22. V. M. Pavlіs'kiy, Pіdvishchennya nadіynostі і ekonomіchnostі avtotraktornikh dvigunіv (Ternopіl': Zbruch: 1998).
  23. O. Ya. Lizun, Vіsnik DU 'Lvіvska polіtekhnіka'. Optimіzatsіya virobnichikh protsesіv і tekhnіchniy kontrol' u mashinobuduvannі і priladobuduvannі, No. 371: 97 (1999).
  24. R. A. Khrunik, Fіziko-khіmіchna mekhanіka materіalіv, No. 3: 102 (2000).
  25. G. M. Sorokin, V. N. Malyshev, Trenie i iznos, 26, No. 6: 598 (2005).
  26. I. V. Kragel'skiy, Trenie i iznos (Moskva: Mashgiz: 1962).
  27. I. V. Kragel'skiy, M. N. Dobychin, V. S. Kombalov, Osnovy raschetov na trenie i iznos (Moskva: Mashinostroenie: 1977).
  28. G. Flyaysher, Kontaktnoe vzaimodeystvie tverdykh tel i raschet sil treniya i iznosa (Moskva: Nauka: 1968), S. 163.
  29. G. Flyaysher, Teoreticheskie i prikladnye zadachi treniya, iznosa i smazki mashin (Moskva: Nauka: 1982), s. 285.
  30. M. M. Khrushchov, M. A. Babichev, Abrazivnoe iznashivanie (Moskva: Nauka: 1970).
  31. M. M. Khrushchov, M. A. Babichev, Issledovanie iznashivaniya metallov (Moskva: Izd. AN SSSR: 1960).
  32. I. I. Berkovich, D. G. Gromakovskiy, Tribologiya (red. D. G. Gromakovskiy) (Samara: Izd-vo Samar. gos. tekhn. un-ta: 2000).
  33. F. P. Bouden, D. Teybor, Trenie i granichnaya smazka: Sb. statey (red. I. V. Kragel'skiy) (Moskva: Izd-vo inostr. lit.: 1953).
  34. N. B. Demkin, Kontaktirovanie sherokhovatykh poverkhnostey (Moskva: Nauka: 1970).
  35. M. V. Korovchinskiy, Voprosy treniya i problemy smazki, Ch. 1. (Moskva: Nauka: 1996), s. 98.
  36. I. V. Kragel'skiy, M. N. Dobychin, V. S. Kombalov, Osnovy raschetov na trenie i iznos (Moskva: Mashinostroenie: 1977).
  37. L. S. Rapoport, L. M. Rybakova, Trenie i iznos, 8, No. 5: 888 (1987).
  38. L. S. Rapoport, L. M. Rybakova, Trenie i iznos, 8, No. 6: 1038 (1987).
  39. O. O. Yevtushenko, Ye. G. Іvanik, N. V. Gorbachova, Fіziko-khіmіchna mekhanіka materіalіv, No. 6: 52 (2000).
  40. B. I. Kostetskiy, N. F. Kolesnichenko, Kachestvo poverkhnosti i trenie v mashinakh (Kiev: Tekhnika: 1969).
  41. I. M. Lyubarskiy, L. S. Palatnik, Metallofizika treniya (Moskva: Metallurgiya: 1976).
  42. V. N. Vinogradov, G. M. Sorokin, M. G. Kolokol'nikov, Abrazivnoe iznashivanie (Moskva: Mashinostroenie: 1990).
  43. V. N. Vinogradov, G. M. Sorokin, Iznosostoykost' staley i splavov (Moskva: Neft' i gaz: 1994).
  44. M. M. Tenenbaum, Iznosostoykost' konstruktsionnykh materialov (Moskva: Mashinostroenie: 1966).
  45. V. N. Kashcheev, Abrazivnoe razrushenie tverdykh tel (Moskva: Nauka: 1970).
  46. V. N. L'vov, Osnovy abrazivnoy iznosostoykosti detaley stroitel'nykh mashin (Moskva: Stroyizdat: 1970).
  47. Liquin Xu and N. F. Kennon, Wear, 148, No. 1: 101 (1991). Crossref
  48. Buqian Wang, Gangqiag Geng, and A. V. Levi, Wear, 165, No. 1: 25 (1993). Crossref
  49. J. E. Garnham and J. H. Beynon, Wear, 157, No. 1: 81 (1992). Crossref
  50. D. M. Gureev, A. P. Sidorov, S. V. Yamshchikov, Trenie i iznos, 13, No. 5: 881 (1992).
  51. V. O. Titovskaya, N. N. Titovskiy, Sovershenstvovanie stroitel'nykh mashin dlya usloviy Sibiri i severa (Krasnoyarsk: 1988), S. 87.
  52. N. V. Yablokova, Razrabotka metoda otsenki iznosostoykosti staley po mekhanicheskim svoystvam primenitel'no k abrazivnomu iznashivaniyu (Avtoref. diss. … kand. tekhn. nauk) (Moskva: 1984).
  53. G. M. Sorokin, Vestnik mashinostroeniya, No. 5: 35 (1975).
  54. G. M. Sorokin, Vestnik mashinostroeniya, No. 5: 11 (1986).
  55. G. M. Sorokin, Vestnik mashinostroeniya, No. 11: 9 (1990).
  56. G. M. Sorokin, V. N. Malyshev, Trenie i iznos, 26, No. 6: 598 (2005).
  57. G. M. Sorokin, Vestnik mashinostroeniya, No. 2: 10 (1995).
  58. V. Dakvort, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 11: 54 (1965).
  59. V. F. Loskutov, M. M. Bobina, Metaloznavstvo ta obrobka metaliv, No. 1: 46 (1995).
  60. G. M. Sorokin, Yu. V. Krivosheev, Nadezhnost' i sertifikatsiya oborudovaniya dlya nefti i gaza, No. 4: 31 (2003).
  61. G. G. Nazarov, Issledovanie vliyaniya mekhanicheskikh svoystv i energeticheskogo sostoyaniya poverkhnostey staley na kharakteristiki treniya (Avtoreferat diss. … kand. tekhn. nauk) (Moskva: 1983).
  62. L. M. Rybakova, L. I. Kuksenova, Struktura i iznosostoykost' metalla (Moskva: Mashinostroenie: 1982).
  63. E. A. Shur, N. Ya. Bychkova, D. P. Markov, N. N. Kuz'min, Trenie i iznos, 16, No. 1: 80 (1995).
  64. A. M. Vikhrova, T. V. Larin, Yu. M. Paryshev, L. S. Khurgin, Vestnik VIIZhT, No. 6: 34 (1983).
  65. D. P. Markov, Vestnik VIIZhT, No. 3, 10 (1995).
  66. Singhai Biam, S. Maj, and P. Borland, Wear, 166, No. 1: 1 (1993).
  67. T. V. Larin, Iznos i puti prodleniya sluzhby bandazhey zheleznodorozhnykh koles (Moskva: Transzheldorizdat: 1958).
  68. V. N. Vinogradov, G. M. Sorokin, V. A. Dotsenko, Abrazivnoe iznashivanie buril'nogo instrumenta (Moskva: Nedra: 1980).
  69. E. A. Shur, Konstruktsionnaya prochnost' stali i termicheskaya obrabotka rel'sov (Avtoreferat diss. … dokt. tekhn. nauk) (Moskva: 1980).
  70. I. G. Uzlov, V. K. Babich, N. G. Miroshnichenko, M. A. Druzhinin, Vestnik VNIIZhT, No. 3: 43 (1978).
  71. I. G. Uzlov, Stal', No. 7: 648 (1971).
  72. I. G. Uzlov, S. E. Podol'skiy, O. N. Perkov, Zalіznichniy transport Ukraini, Nos. 2-3: 26 (1997).
  73. F. B. Pikering, Fizicheskoe metallovedenie i razrabotka stali (Moskva: Metallurgiya: 1982).
  74. R. Mitura, Hutnicke Aktuality, No. 7: 26 (1985).
  75. I. G. Uzlov, V. K. Babich, N. G. Miroshnichenko, O. M. Savchuk et al., Vestnik VNIIZhT, No. 1: 43 (1989).
  76. P. Clayton and D. Dants, Wear, 135, No. 2: 369 (1990). Crossref
  77. Ya. R. Rauzin, E. A. Shur, M. M. Noskov, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 9: 20 (1969).
  78. I. I. Tsypin, V. I. Kontorovich, D. D. Zuev, V. A. Gol'dshteyn, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 10: 26 (1991).
  79. V. V. Vladimirova, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 10: 4 (1992).
  80. A. A. Mukhamedov, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 7: 31 (1968).
  81. S. M. Shamakhsudov, Termicheskaya obrabotka i svarka metallov, No. 192: 12 (1977).
  82. A. A. Mukhamedov, S. M. Shamakhsudov, Izv. VUZov. Chernaya metallurgiya, No. 7: 115 (1979).
  83. M. M. Mirsoliev, A. A. Mukhamedov, S. M. Shamakhsudov, Doklady AN UzSSR, No. 11, 19 (1980).
  84. A. A. Mukhamedov, Termicheskaya obrabotka, svarka i svoystva metallov, No. 297: 3 (1980).
  85. S. U. Alimov, M. M. Mirsoliev, Liteynoe proizvodstvo, termicheskaya obrabotka i iznosostoykost' staley i splavov, No. 320: 14 (1981).
  86. A. A. Mukhamedov, Liteynoe proizvodstvo, termicheskaya obrabotka i iznosostoykost' staley i splavov, No. 320: 2 (1981).
  87. V. V. Baranov, V. B. Belyaev, V. M. Vlasov, Fіziko-khіmіchna mekhanіka materіalіv, No. 6: 70 (1992).
  88. T. Chandrasekaran, K. A. Natarajan, and W. Kishore, Wear, 147, No. 2: 267 (1991). Crossref
  89. A. A. Bataev, L. I. Tushinskiy, V. A. Bataev, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 6: 25 (1996).
  90. You Wang, Chin. J. Mech. Eng., 28, No. 2: 39 (1992).
  91. T. A. Mikhaylichenko, D. I. Tarasko, Trudy Vsesoyuznoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Novye materialy, resursosberegayushchie tekhnologii i khimiko-termicheskaya obrabotka v mashinostroenii i metallurgii» (Novokuznetsk: 1991), s. 20.
  92. S. M. Shakhmaskhudov, T. A. Mukhamedov, Izv. VUZov. Chernaya metallurgiya, No. 2: 68 (1990).
  93. V. R. Nazarenko, V. F. Yankovyy, M. A. Dolinskaya, P. M. Yakovenko, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 6: 32 (1992).
  94. M. P. Shebatinov, Yu. E. Abramenko, N. I. Bekh, Vysokoprochnostnoy chugun v avtomobilestroenii (Moskva: Mashinostroenie: 1988).
  95. D. P. Markov, Vestnik VIIZhT, No. 2: 28 (1994).
  96. A. V. Korznikov, I. M. Safarov, R. Z. Valiev, B. M. Bronfin et al., Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 2: 27 (1993).
  97. G. A. Salishchev, B. A. Sugubekov, K. G. Farkhutdinov, F. A. Fayrulin, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 5: 7 (1995).
  98. I. V. Kabanov, I. N. Mel'kumov, T. B. Mochalova, S. B. Maslenkov et al., Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 6: 37 (1990).
  99. R. V. Khertsberg, Deformatsiya i mekhanika razrusheniya konstruktsionnykh materialov (Moskva: Metallurgiya: 1989).
  100. L. K. Gordienko, Substrukturnoe uprochnenie metallov i splavov (Moskva: Nauka: 1973).
  101. G. A. Ostrovskiy, V. I. Sarrak, K. Z. Shepelyakovskiy, R. I. Entin, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 6: 56 (1967).
  102. I. N. Kidin, Termicheskaya obrabotka stali pri induktsionnom nagreve (Moskva: Metallurgiya: 1950).
  103. I. N. Kidin, Fizicheskie osnovy elektrotermicheskoy obrabotki metallov i splavov (Moskva: Metallurgiya: 1969).
  104. D. Mak-Lin, Mekhanicheskie svoystva metallov (Moskva: Metallurgiya: 1965).
  105. V. V. Kalmykov, I. G. Uzlov, I. Ya. Razdobreev, I. Ya. Grechnaya, Fіziko-khіmіchna mekhanіka materіalіv, No. 2: 119 (1999).
  106. B. B. Vinokur, Karbidnye prevrashcheniya v konstruktsionnykh stalyakh (Kiev: Naukova dumka: 1988).
  107. A. Amulyavichus, M. Bal'chyunyans, P. Perretis. D. Yuzakenas, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 1: 12 (1994).
  108. Spravochnik po tribotekhnike: v 3 t. T. 1. Teoreticheskie osnovy (red. M. Khebda, A. V. Chichinadze) (Moskva: Mashinostroenie: 1989).
  109. B. I. Voronenko, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 8: 12 (1996).
  110. S. A. Gerasimov, S. D. Karpukhin, V. K. Kucheryavyy, E. D. Eliseev et al., Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, No. 6: 13 (1994).
  111. V. I. Ul'shin, Metaloznavstvo ta obrobka metaliv, No. 1: 27 (1995).
  112. A. V. Polіshchuk, Metaloznavstvo ta obrobka metalіv, No. 1–2: 88 (1999).
  113. A. S. Sheyn, I. N. Veselov, Trenie i iznos, 8, No. 1: 178 (1987).
  114. O. A. Kuzіn, S. A. Bespalov, Vіsnik DU 'Lvіvska polіtekhnіka'. Optimіzatsіya virobnichikh protsesіv і tekhnіchniy kontrol' u mashinobuduvannі і priladobuduvannі, No. 371: 49 (1999).
  115. V. V. Letunovskiy, Fiziko-mekhanicheskie i ekspluatatsionnye svoystva instrumental'nykh i konstruktsionnykh materialov (Krasnoyarsk: 1976), S. 63.
  116. Sverkhmelkoe zerno v metallakh: Sb. statey (Ed. L. K. Gordienko) (Moskva: Metallurgiya: 1973) (Russian translation).
  117. Yu. M. Korovaychenko, Vіsnik DU 'Lvіvska polіtekhnіka'. Optimіzatsіya virobnichikh protsesіv і tekhnіchniy kontrol' u mashinobuduvannі і priladobuduvannі, No. 371: 116 (1999).
  118. O. A. Kuzіn, S. A. Bespalov, Vіsnik DU 'Lvіvska polіtekhnіka'. Optimіzatsіya virobnichikh protsesіv і tekhnіchniy kontrol' u mashinobuduvannі і priladobuduvannі, No. 412: 114 (2000).
  119. O. A. Kuzіn, S. A. Bespalov, P. Yu. Volosevich, Yu. A. Garasim, Vіsnik NU 'Lvіvska polіtekhnіka'. Optimіzatsіya virobnichikh protsesіv і tekhnіchniy kontrol' u mashinobuduvannі і priladobuduvannі, No. 422: 104 (2001).
  120. O. A. Kuzіn, S. A. Bespalov, T. M. Meshcheryakova, Fіziko-khіmіchna mekhanіka materіalіv, No. 3: 91 (2001).
  121. F. K. Tkachenko, A. M. Plevich, V. G. Efremenko, V. A Rusetskiy, O mekhanizmakh iznashivaniya dvukhfaznykh splavov abrazivnymi chastitsami (Mariupol': Mariupol'skiy metallurg. in-t: 1990) (Dep. v UkrNIINTI 08.06.90, No. 994 – Uk90). 13 s.
  122. B. I. Kostetskiy, I. G. Nosovskiy, Iznosostoykost' i antifriktsionnost' detaley mashin (Kiev: Tekhnika: 1965).
  123. P. Yu. Volosevich, S. A. Bespalov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 24, No. 11: 1573 (2002).
  124. A. I. Shpagin, Antifriktsionnye splavy (Moskva: Metallurgizdat: 1956).
  125. A. A. Zhukov, G. I. Sil'man, M. S. Frol'tsov, Iznosostoykie otlivki iz kompleksno-legirovannykh chugunov (Moskva: Mashinostroenie: 1984).
  126. V. P. Polovinchuk, O. V. Senchenko, Vіsnik Vіnnits'kogo polіtekhnіchnogo іnstitutu, No. 6: 70 (1999).
  127. M. І. Pashechko, Problemi tribologіi, No. 2: 31 (1997).
  128. Z. S. Broyde, M. L. Larin, E. A. Marchenko, Trenie i iznos, 18, No. 2: 213 (1997).
  129. G. A. Baglyuk, L. A. Poznyak, Poroshkovaya metallurgiya, No. 1–2: 44 (2001).
  130. G. A. Baglyuk, L. A. Poznyak, Poroshkovaya metallurgiya, No. 3–4: 94 (2001).
  131. N. M. Rusin, A. P. Savitskiy, L. I. Tushinskiy, Trenie i iznos, 19, No. 3: 391 (1998).
  132. P. Yu. Volosevich, S. A. Bespalov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 26, No. 5: 691 (2004).
  133. P. Yu. Volosevich, S. A. Bespalov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 27, No. 6: 841 (2005).
  134. P. Yu. Volosevich, S. A. Bespalov, Metaloznavstvo ta obrobka metalіv, No. 2: 37 (2006).