<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">blackmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-0797</issn><issn pub-type="epub">2410-2091</issn><publisher><publisher-name>National University of Science and Technology "MISIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">blackmet-1547</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MATERIAL SCIENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УСТАЛОСТИ АВТОМОБИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пачурин</surname><given-names>Герман Васильевич</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кафедра «Производственная безопасность, экология и химия» (ПБЭиХ),профессор</p></bio><email xlink:type="simple">pachuringv@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гончарова</surname><given-names>Диана Анатольевна</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Аспирант кафедры «Автомобильный транспорт»,</p></bio><email xlink:type="simple">kafedraat@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Филиппов</surname><given-names>Алексей Александрович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кафедра «Производственная безопасность, экология и химия» (ПБЭиХ),доцент</p></bio><email xlink:type="simple">tugarino@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нуждина</surname><given-names>Татьяна Валентиновна</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кафедра «Материаловедение, технологии материалов и термическая обработка металлов», доцент</p></bio><email xlink:type="simple">vegas.80@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Деев</surname><given-names>Владислав Борисович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>профессор факультета Машиностроения и автоматизации Уханьского текстильного университета</p><p>профессор кафедры ЛТиХОМ НИТУ "МИСиС"</p><p> </p><p> </p></bio><email xlink:type="simple">deev.vb@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ им. Р.Е. Алексеева), (603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24),</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-2"><institution>НГТУ им. Р.Е. Алексеева (603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24)</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-3"><institution>Уханьский текстильный университет (Textile Road 1, Hongshan District, Wuhan, 430073, P.R. China);, &#13;
НИТУ "МИСиС" (119049, Россия, Москва, Ленинский проспект, 4)</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>14</day><month>12</month><year>2022</year></pub-date><volume>62</volume><issue>9</issue><elocation-id>1547</elocation-id><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Пачурин Г.В., Гончарова Д.А., Филиппов А.А., Нуждина Т.В., Деев В.Б., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Пачурин Г.В., Гончарова Д.А., Филиппов А.А., Нуждина Т.В., Деев В.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Пачурин Г.В., Гончарова Д.А., Филиппов А.А., Нуждина Т.В., Деев В.Б.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1547">https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1547</self-uri><abstract><p>В процессе эксплуатации конструктивные элементы автомобилей испытывают воздействие температур и вибрации. Преобладающее большинство разрушений металлоконструкций вызвано их усталостью. Это обуславливает экономические потери и часто человеческие жертвы от аварий. Поэтому задача обеспечения работоспособности деталей и узлов автомобилей является одной из актуальных в современном автомобилестроении. Для этого нужно знать закономерности поведения металлических материалов при воздействии вибрации, полученных по разным технологиям. Деструкция структуры металла непосредственно сказывается на поведении прогиба образцов, отражающего конкуренцию двух взаимно противоположных явлений – упрочнения и разупрочнения, напрямую влияющих на структурную повреждаемость металла. Статья посвящена изучению кинетики усталостного разрушения автомобильных материалов с использованием тарировки структурных повреждений их поверхности с поведением кривых изменения текущего прогиба при знакопеременном нагружении. В работе рассматриваются автомобильные материалы (стали марок 20XI3, 14Х17Н2, 35ХГСА) и модельные металлы и сплавы (Медь М1, Латунь Л63Т, алюминиевый сплав В95пчТ2) в различном структурном состоянии при циклическом нагружении для пониженных, комнатных и повышенных температур с фиксацией прогиба образца и соответствующих ему структурных повреждений. Показана возможность изучения кинетики усталостной деструкции материала образцов по кривым прогиба, представляющим собой интегральную характеристику деструктивных процессов, протекающих при знакопеременном нагружении. По этим процессам можно отслеживать стадии повреждаемости при усталости металлических материалов – повреждение структуры на начальном этапе, момент появления макроскопической трещины, ее последующее продвижение вплоть до полного разделения конструкционного материала. По ним можно выявить соотношение длительности периода до появления трещины усталости и ее последующего роста, а также определить среднюю скорость продвижения усталостной трещины по телу металлического образца. Важным является также то, что по кривым прогиба можно оценивать кинетику деструкции материалов в условиях, когда прямое изучение структурного состояния поверхности образцов невозможно, например, в условиях криогенных и высоких температур, а также, например, в присутствии коррозионных сред. В сочетании с фрактографическим и металлографическим анализом процесса усталости кривые прогиба позволяют на основании оценки стадий деструкции материалов проводить выбор последних для конструктивных элементов автомобиля с учетом условий его эксплуатации и оптимизацию технологии изготовления деталей с целью повышения ресурса и ремонтопригодности.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>автомобильные металлы и сплавы</kwd><kwd>кривые изменения текущего прогиба образцов</kwd><kwd>структурная повреждаемость металлических материалов</kwd><kwd>циклическое нагружение металлов и сплавов</kwd><kwd>сопротивление усталостному разрушению материалов при разных температурах</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Министерства науки и высшего образования Российской Федерации</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">REFERENCE</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пачурин Г.В., Кудрявцев С.М., Соловьев Д.В., Наумов В.И. Кузов современного автомобиля: материалы, проектирование и производство. - СПб.: Издательство «Лань», 2016. - 316 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pachurin G.V., Kudryavtsev S.M., Solov'ev D.V., Naumov V.I. Kuzov sovremennogo avtomobilya: materialy, proektirovanie i proizvodstvo [The body of a modern car: materials, design and production]. St. Petersburg: Izdatel'stvo «Lan'», 2016, 316 р. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ivanov, Y.F., Koval, N.N., Gorbunov, S.V., Vorobyov, S.V., Konovalov, S.V., Gromov, V.E. Multicyclic fatigue of stainless steel treated by a high-intensity electron beam: Surface layer structure // 2011. Russian Physics Journal. 54 (5). pp. 575-583.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov, Y.F., Koval, N.N., Gorbunov, S.V., Vorobyov, S.V., Konovalov, S.V., Gromov, V.E. Multicyclic fatigue of stainless steel treated by a high-intensity electron beam: Surface layer structure // 2011. Russian Physics Journal. 54 (5). pp. 575-583.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ivanov, Y.F., Alsaraeva, K.V., Gromov, V.E., Popova, N.A., Konovalov, S.V. Fatigue life of silumin treated with a high-intensity pulsed electron beam // 2015. Journal of Surface Investigation. 9 (5). pp. 1056-1059.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov, Y.F., Alsaraeva, K.V., Gromov, V.E., Popova, N.A., Konovalov, S.V. Fatigue life of silumin treated with a high-intensity pulsed electron beam // 2015. Journal of Surface Investigation. 9 (5). pp. 1056-1059.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sizov, V.V., Gromov, V.E., Ivanov, Y.F., Vorob'ev, S.V., Konovalov, S.V. Fatigue failure of stainless steel after electron-beam treatment // 2012. Steel in Translation. 42 (6). pp. 486-488.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sizov, V.V., Gromov, V.E., Ivanov, Y.F., Vorob'ev, S.V., Konovalov, S.V. Fatigue failure of stainless steel after electron-beam treatment // 2012. Steel in Translation. 42 (6). pp. 486-488.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ивченко А.В., Амбражей М.Ю., Мачуская Н.Д., Кокашинская Г.В. Высокопрочный крепеж класса 8.8. из термомеханически упрочненной катанки // Метизы. 2010. № 01(22). С. 58-63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivchenko A.V., Ambrazhei M.Yu., Machuskaya N.D., Kokashinskaya G.V. Vysokoprochnyi krepezh klassa 8.8. iz termomekhanicheski uprochnennoi katanki [High strength hardware grade 8.8. from thermomechanically strengthened wire rod]. Metizy. 2010, no. 01(22), рр. 58-63.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Furuya Y., Matsuoka S. The Effect of Modified - ausforming on Giga - Cycle Fatigue Properties in Si - Mn Steels // Tetsu to hagane = J. Iron and Steel Inst. Jap. 2003. Vol. 89. №10. рр. 1082–1089.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Furuya Y., Matsuoka S. The Effect of Modified ausforming on Giga -Cycle Fatigue Properties in Si - Mn Steels. J. Iron and Steel Inst. Jap. 2003, Vol. 89, no. 10, рр. 1082-1089.(In Eng.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мойсейчик Е.А. Работа растянутых высокопрочных болтов в элементах стальных конструкций и их склонность к замедленному разрушению // Вестник МГСУ. 2014. № 11. С. 58-67.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moiseichik E.A. Rabota rastyanutykh vysokoprochnykh boltov v elementakh stal'nykh konstruktsii i ikh sklonnost' k zamedlennomu razrusheniyu [The work of stretched high-strength bolts in the elements of steel structures and their tendency to delayed fracture]. Vestnik MGSU. 2014, no. 11, рр. 58-67.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lukas P., Kunz L., Navratilova L. et al. Fatigue damage of ultrafine-grain copper in very-high cycle fatigue region//Materials Science and Engineering. 2011. Vol. 528. рр. 7036–7040.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukas P., Kunz L., Navratilova L. et al. Fatigue damage of ultrafine-grain copper in very-high cycle fatigue region. Materials Science and Engineering. 2011, Vol. 528, рр. 7036–7040.( In Eng.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Estrin Y., Vinogradov A. Extreme grain refinement by severe plastic deformation: A wealth of challenging science//Acta Materialia. 2013.Vol. 61. рр. 782–817.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Estrin Y., Vinogradov A. Extreme grain refinement by severe plastic deformation: A wealth of challenging science. Acta Materialia. 2013, Vol. 61,  рр. 782–817.(In Eng.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пачурин Г.В. Усталостное разрушение при нормальной температуре предварительно деформированных сплавов. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1990. №10. С. 35-38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pachurin G.V. Ustalostnoe razrushenie pri normal'noi temperature predvaritel'no deformirovannykh splavov [Fatigue failure at normal temperature of pre-deformed alloys]. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. 1990, no. 10. рр. 35-38.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анджело Зинути, Джанкарло Саро. Волочение проволоки на станах // Метизы. 2003. №2(03). С. 41-47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andzhelo Zinuti, DzhankarloSaro. Volochenie provoloki na stanakh [Wire drawing on mills]. Metizy. 2003, no. 2(03). рр. 41-47.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дзиро Томигана, Кинья Вакимото, Тошимичи Мори, Масаки Мураками, Такафуми Йошимура. Производство катанки с высокой способностью к удалению окалины // Метизы. 2008. № 2(18). С. 32-42.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">DziroTomigana, Kin'yaVakimoto, Toshimichi Mori, Masaki Murakami, TakafumiIoshimura. Proizvodstvo katanki s vysokoi sposobnost'yu k udaleniyu okaliny [The production of wire rod with high ability to remove scale]. Metizy. 2008, no. 2(18). рр. 32-42.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Furuya Y. Visualization of internal small fatigue crack growth // Mater. Lett. 2013. Vol.112. рр. 139–141.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Furuya Y. Visualization of internal small fatigue crack growth. Mater. Lett., 2013, Vol. 112, рр. 139–141. .(In Eng.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Filippov A.A., Pachurin G.V., Naumov V.I., Kuzmin N.A. Low-Cost Treatment of Rolled Products Used to Make Long High-Strength Bolts // Metallurgist. 2016. Vol. 59. Nos. 9-10. January. рр. 810-815.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Filippov A.A., Pachurin G.V., Naumov V.I., Kuzmin N.A. Low-Cost Treatment of Rolled Products Used to Make Long High-Strength Bolts. Metallurgist. 2016, Vol. 59, Nos. 9-10, January, рр. 810-815.( In Eng.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Похмурский В.И. Коррозионная усталость металлов. - М.: Металлургия, 1985. - 207 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pokhmurskii V.I. Korrozionnaya ustalost' metallov [Corrosion fatigue of metals]. Moscow: Metallurgiya, 1985, 207 p.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов / В.Ф. Терентьев; Отв. ред. Н.П. Лякишев. - М.: Наука, 2003. - 254 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Terent'yev V.F. Ustalost' metallicheskikh materialov [Fatigue of metallic materials]. Moscow: Nauka, 2003, 254 p.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сегал Я.С. Использование регистрации прогиба образца для изучения процесса усталости // Прочность металлов при циклических нагрузках: Сб. М.: Наука, 1967. - С. 66-71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Segal YA.S. Ispol'zovanie registratsii progiba obraztsa dlya izucheniya protsessa ustalosti [Using the registration of the deflection of the sample to study the process of fatigue]. In: Prochnost' metallov pri tsiklicheskikh nagruzkakh : sb. [ Durability of metals under cyclic loads: Coll.]. Moscow: Nauka, 1967, рр. 66-71.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кручинин В.В., Софронов Ю.Д. Изучение скорости распространения усталостных трещин по замерам прогиба образца. // Прочность металлов при циклических нагрузках: Сб. - М.: Наука, 1967. - С. 107-117.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kruchinin V.V., Sofronov YU.D. Izuchenie skorosti rasprostraneniya ustalostnykh treshchin po zameram progiba obraztsa [Study of the propagation rate of fatigue cracks by measuring the deflection of the sample]. In: Prochnost' metallov pri tsiklicheskikh nagruzkakh : sb. [ Durability of metals under cyclic loads: Coll.]. Moscow: Nauka, 1967, рр. 107-117.(In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терентьев В.Ф., Петухов А.Н. Усталость высокопрочных металлических материалов. - М.: ИМЕТ РАН, 2013. - 515 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Terent'yev V.F., Petukhov A.N. Ustalost' vysokoprochnykh metallicheskikh materialov [Fatigue of high strength metallic materials]. Moscow: IMET RAN, 2013, 515 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терентьев В.Ф., Кораблев С.А. Усталость металлов / В.Ф. Терентьев, С.А. Кораблев; [отв. ред. В.М. Блинов]; Ин-т металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН. - М.: Наука, 2015. - 484 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Terent'yev V.F., Korablev S.A. Ustalost' metallov [Metal fatigue]. In-t metallurgii i materialovedeniya im. A.A. Baykova RAN. Moscow: Nauka, 2015, 484 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терентьев В.Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов. - М.: Интермет Инжиниринг, 2002. - 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Terent'yev V.F. Ustalostnaya prochnost' metallov i splavov [Fatigue strength of metals and alloys]. Moscow: Intermet Inzhiniring, 2002, 288 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Серенсен С.В., Гарф М.Э., Кузьменко В.А. Динамика машин для испытаний на усталость / С.В. Серенсен, М.Э. Гарф, В.А. Кузьменко. - М.: Машиностроение, 1967. - 460 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Serensen S.V., Garf M.E., Kuz'menko V.A. Dinamika mashin dlya ispytaniy na ustalost [Dynamics of fatigue testing machines]. Moscow: Mashinostroyeniye, 1967, 460 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пачурин Г.В. Коррозионная долговечность изделий из деформационно-упрочненных металлов и сплавов. - СПб.: Издательство «Лань», 2014. - 160 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pachurin G.V. Korrozionnaya dolgovechnost' izdeliy iz deformatsionno-uprochnennykh metallov i splavov [Corrosion durability of products from strain-hardened metals and alloys]. St. Petersburg: Izdatel'stvo «Lan'», 2014, 160 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
