Методики, які будуються з застосуванням явища акустичної емісії (АЕ), повинні мати теоретико-експериментальне обгрунтування, що дає можливість широкого впровадження їх у наукові дослідження та промисловий АЕ-контроль. За результатами теоретико-експериментальної оцінки величини одиничного стрибка тріщини у конструкційний середньовуглецевій сталі 38ХНЩЗМФА встановлено, що метод АЕ дозволяє ефективно фіксувати локальну по фронту тріщини від утомленості, субкритичне її підростання. Завдяки цьому можна отримати величину константи матеріалу для закладання її в алгоритм автоматизованного визначення одиничного стрибка макротріщини, що має важливе значення для проведення неруйнівного контролю реальних конструкцій, з використанням запропонованої методики, та лабораторних досліджень тріщиностійкості матеріалів.

Представлены экспериментальные данные, подтверждающие известные закономерности обратимой водородной хрупкости (ОВХ) конструкционных сталей. Проанализированы некоторые аспекты этого сложного явления на атомном, дислокационном, микроструктурном и макроскопическом уровнях. Показано, что дефектная структура металла играет решающую роль на всех стадиях ОВХ.

Обобщены результаты исследований, выполненных в Институте электросварки им. Е.О. Патона и направленных на выяснение природы обратимой водородной хрупкости (ОВХ) конструкционных сталей. Проанализировано состояние проблемы. Описан методический подход, использованный для изучения явления, начиная с атомного уровня. Сформулированы новые представления о механизме ОВХ, приведено их экспериментальное обоснование. Показано, что они полезны для совершенствования методов предотвращения водородного охрупчивания стальных конструкций при их изготовлении и при эксплуатации в условиях наводороживания.

Досліджено вплив корозійного, адсорбційного та наводнюючого факторів на опір утомленості конструкційних сталей за різних частот навантаження. Наведено нетрадиційні погляди щодо природи утомленісного руйнування сталей і деталей із них у робочих середовищах. Порушено питання оптимального зміцнення сталі та зроблено порівняльний аналіз відомих методів підвищення опору утомленості конструкцій стосовно корозійних середовищ. Розглянуто методи оперативного визначення характеристик опору утомленості сталей.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.230.622.3

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) конструкційної сталі

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.230.622.3 + К66-12

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) конструкційної сталі

Корозія металів. Захист металів від корозії

Шифр НБУВ: Ж69410 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены вопросы кинетики разрушения металлов при равновесном формировании с использованием метода акустической эмиссии. Описана методика испытаний малогабаритных образцов при повторных нагрузках. Освещены закономерности циклического деформирования металлов и приведена оценка остаточного ресурса. Изучены способы получения параметров предельной деформативности и неустойчивого роста трещины. Раскрыты теоретические предпосылки и предложены методы оценки несущей способности стержневых конструкций с эксплуатационной наработкой.

Оборотна воднева крихкість (ОВК) конструкційних сталей створює складні технологічні проблеми, але механізм цього явища залишається нез'ясованим. Запропоновано фізичну модель ОВК, що базується на концепції мікровідколка, згідно з якою необхідною умовою розвитку ОВК є пластична деформація, що спричиняє утворення зародкових тріщин в об'ємі металу. З'ясовано, що атоми водню, які вивільняються з дислокацій, хемосорбуються на поверхнях мікротріщини та локалізують негативний заряд. Це зумовлює зменшення величини нормального напруження, необхідного для переходу зародкових мікротріщин до автокаталітичного поширення в полі зовнішніх напружень. Наведено приклади використання нової моделі.

Для прогнозирования температурной зависимости статической трещиностойкости сталей с различной степенью охрупчивания (вплоть до очень высокой) предложен инженерный метод, названный методом Unified Curve, который подобен методу Master Curve. Выполнена обширная верификация метода Unified Curve и проведено сравнение этих методов. Показано, что метод Master Curve является частным случаем метода Unified Curve.

Исследована коррозионно-циклическая трещиностойкость стали 08Х18Н10Т в биологическом растворе РИСЛТ, который моделирует среду мышечных тканей человека. Предложены метод расчета и определены оптимальные размеры эндопротеза тазобедренного сустава в максимально напряженном опасном сечении. Показано, что сталь можно использовать в качестве материала для ортопедических имплантантов.

Установлено, что кривые усталости конструкционных углеродистых сталей с различной технологической наследственностью в двойных логарифмических координатах сходятся в одной точке (полюсе). Показано, что процесс усталости материала представляет собой циклически действующий эффект Баушингера в поверхностном слое материала, напряженность микрообъемов которого превышает напряженность материала матрицы. Предложена формула расчета усталостной долговечности испытуемого объекта на заданном уровне напряжений.

Вивчено взаємозв'язок якості поверхні руйнування за симетричного триточкового вигину зі структурними особливостями конструкційних сталей 45 і ШХ15.

Приведены результаты обработки по разным методикам экспериментальных данных испытаний на усталость различных конструкционных сталей. Рассмотрены геометрические и энергетические аспекты параметров диаграммы усталости в многоцикловой области.

Представлены результаты исследования процесса усталостного разрушения образцов из малолегированных конструкционных сталей с различной технологической наследственностью. Предложена трактовка полученных результатов с позиций гипотезы о существовании полюса диаграмм усталости. Показано, что сопротивление усталости исследованных материалов целесообразно оценивать по уровню напряжения, соответствующему точке перелома диаграммы усталости.

Исследовано влияние температуры, размеров образца, частоты нагружения и времени при длительном статическом нагружении на скорость роста трещины в стали 12Cr - 2Ni - Mo. Показано незначительное влияние этих факторов на скорость роста трещины. Предложена расчетно-экспериментальная модель оценки времени докритического роста трещины с учетом длительности и цикличности нагружения.

Висвітлено теоретико-експериментальні засади оцінки воднево-корозійного руйнування конструкційних сталей, які працюють під впливом відповідного середовища з одночасною дією механічного навантаження. Досліджено процеси зародження та розвитку мікро- та макротріщин у конструкційних сталях під дією зазначених фізико-хімічних чинників і пружні динамічні поля, які за цього виникають у твердому тілі. Для ефективного виявлення цих процесів розроблено науково обгрунтовані підходи щодо акустико-емісійного діагностування тріщиноподібних дефектів на засадах механіки руйнування та з використанням акустико-емісійної моделі оцінки виникнення та докритичного розвитку корозійно-водневих тріщин у металічних тілах. Створена модель передбачає врахування фізико-хімічних процесів, що відбуваються у металі (зокрема у вершині тріщин) за умов електролітичного переносу водню та наводнення з газової фази, а також домінуючої дії механізму водневого окрихчення. Показано, що ранні стадії зародження та розвитку тріщиноподібних дефектів корозійно-водневого походження супроводжуються дискретними сигналами акустичної емісії, за допомогою яких є можливим визначення механізмів водневого чи корозійного розтріскування сталей, ступеня їх об'ємної пошкодженості.

Встановлено, що оборотна воднева крихкість (ОВК) ОЦК-сплавів заліза - конструкційних сталей - зумовлює серйозні технологічні труднощі, оскільки фізична природа цього специфічного та складного явища не відома. Запропоновано теоретичне узагальнення та нове вирішення цієї проблеми. Показано, що ОВК виникає за умов пластичної деформації, а роль дефектної структури металу в процесі водневого окрихчення є вирішальною. Визначено, що водень транспортується рухомими дислокаціями до місця зародження мікротріщини, яка може закритись чи залишитись в стані пружної рівноваги, або необмежено поширюватись. Водень, що вивільняється з дислокацій, хемосорбується на ювенільних поверхнях мікротріщини та локалізує негативний заряд. Зазначено, що внаслідок цього зменшується величина нормального напруження, необхідного для переходу тріщини в стан автокаталітичного поширення.

  Скачати повний текст

На підставі термодинамічного аналізу двофазної системи "метал - пора", з урахуванням присутності вакансій, запропоновано рівняння термодинамічної рівноваги даної системи, яке свідчить, що у сталі за високих температур поверхневий натяг у порі зрівноважується за рахунок відповідного рівня перенасичення вакансій в її околі. Цим показано обмеженість концепції "критичного радіуса пори". Розроблено нові моделі зародження та росту за дифузійним механізмом зернограничних пор у металі за умов високих температур. Встановлено залежність для оцінки внутрішнього тиску водню в порах сталей, яка на відміну від традиційного підходу враховує кривину поверхні пори, перенасиченість воднем в її околі та зміну поверхневої енергії матеріалу адсорбованим воднем. Створено методику та програмні засоби з метою проведення перколяційних комп'ютерних моделювань еволюції міжкристалітної пошкодженості в сталях і полімерах. Запропоновано провадити експерименти на розбиттях Вороного, спосіб побудови яких адекватний способу кристалізації матеріалу від множинних центрів кристалізації. Розроблено методологію перколяційної механіки пошкоджуваності в матеріалі під напруженнями з використанням елементів перколяційної теорії, а також методику числового розв'язку сформульованої задачі. Наведено методику побудови розрахункових кривих водневої корозії конструкційних сталей теплоенергетичного обладнання. Використання перколяційного підходу дозволило врахувати розподіли мікроструктурних параметрів і наявність у сталі різних типів карбідів.

Розкрито проблеми оцінки властивостей і довговічності конструкцій і виробів, зокрема конструкційних сталей. Із застосуванням методу акустичної емісії досліджено процеси, що відбуваються в низьколегованій конструкційній сталі під час циклічного навантаження. Зазначено, що використання цього методу дозволяє вивчити процеси, що відбуваються в металі, зокрема у випадку втомного руйнування.

Раскрыты проблемы оценки свойств и долговечности конструкций и изделий, в частности конструкционных сталей. С применением метода акустической эмиссии исследованы процессы, происходящие в низколегированной стали при циклической нагрузке. Отмечено, что применение этого метода позволяет изучить процессы, происходящие в металле, в частности при усталостном разрушении.