Page 24 - Марков А

22

проводів за кліматичних умов достатньо дифузії вуглецю з тіла зерен до їх меж на
віддаль всього ~1 мкм. Розвинули цю концепцію, припустивши, що впродовж три-
валої експлуатації додатково відбувається дифузія вуглецю, яку може інтенсифіку-
вати водень, всередині зерен до дефектів типу меж субзерен чи інших дефектів з
утворенням там нанопрошарків карбідів, які окрихчують метал та, відповідно,
спричиняють експлуатаційне зниження енергоємності руйнування і його крізьзе-
ренний характер, властивий випробуванням на ударну в’язкість. За такого механіз-
му експлуатаційної деградації металу на поверхні зламу мали би виявлятися сполу-
ки вуглецю (типу карбідів) у більшій кількості, ніж загалом у металі, а ЕХ характе-
ристики мали би бути чутливими до цього. Звідси для діагностування експлуата-
ційної деградації сталей запропонували поширити ЕХ підходи для аналізу деграда-
ції металу за поверхнями зламів. Враховуючи залежність таких ЕХ показників як
густина струму корозії чи поляризаційний опір від реальної площі поверхні, яку
складно оцінювати у випадку зламів, зосередилися на визначенні електродного
потенціалу Е поверхонь руйнування, який є чутливим до електрохімічної мікроге-
терогенності сталей, у т.ч. до вмісту у них вуглецю С.
Провели серію ЕХ експериментів у 0,3% розчині NaCl з визначенням елект-
родного потенціалу шліфів Е вуглецевих сталей з різним вмістом вуглецю (метал
sh
у стані постачання, близький до рівноважного стану після відпалу), а також елект-
родного потенціалу поверхонь руйнування (зламів) Е після випробувань на ударну
fr
в’язкість KCV ферито-перлітних трубних сталей Х52 у вихідному стані та після 30
років експлуатації (Х52-12 та Х52-10) та 17Г1С після 28–30 років експлуатації.
Отримали залежність між потенціалом шліфів Е та вмістом вуглецю K у
sh
C
вуглецевих сталях, Е – K (рис. 12), яка підтвердила відому для вуглецевих сталей
C
sh
закономірність зсуву потенціалу в негативний бік зі зростанням вмісту вуглецю.
Оцінка вагомості зв’язку між цими показниками за коефіцієнтом кореляції
(R = 0,997) показала його високу
щільність. Регресійним аналізом з
використанням методу найменших
квадратів залежність апроксимували
рівнянням:
Е = -0,476 - 0,044 ·K .
sh
C
Порівняльним аналізом потен-
ціалів поверхонь шліфів та зламів для
неексплуатованої сталі виявили не-
значну відмінність між ними
(рис. 13). Однак, для експлуатованих

сталей відмінність між ними виявила-
Рис. 12. Залежність між потенціалом ся істотною (~ 70–90 мВ). Отже,
Е вуглецевих сталей у 0,3% NaCl та деградація ферито-перлітних трубних
sh
вмістом вуглецю K , а також сталей супроводжується різким змі-
C
потенціали Е сталі Х52 у вихідному щенням електродного потенціалу по-
fr
(Х52) та експлуатованому (Х52-12 верхні зламу відносно потенціалу
та Х52-10) станах шліфованої поверхні. З урахуванням