Page 13 - Krechkovska_avtoref

11
ваними від матриці включеннями, виявилися чутливішими до зміни його структур-
но-механічного стану (рис. 3б). Тому в подальших оцінках деградації сталей викори-
стали чутливіший серед них – фрактографічний показник, який враховує особливості
механізмів руйнування тривало експлуатованих сталей, спричинені їх фактичним
структурно-механічним станом. Міру деградації аналізованих сталей запропоновано
оцінювати за часткою елементів окрихчення S (розшарування на фоні типового
кр
в’язкого рельєфу з ямок відриву (рис. 4в), або їх суміш з крізьзеренними відколами з
класичними річковими візерунками (рис. 4г) на одиничній площі зламу S.

Р Р
К

К
В В

а б в г
Рис. 4. Включення у вуглецевій сталі у вихідному стані (а) і після тривалої експлуатації (б)
та елементи окрихчення, площу яких враховували під час оцінювання деградації сталей
портального крану (в, розшарування Р на фоні в’язкого рельєфу В) і Аджигольського маяка
(г, крізьзеренний відкол К ініційований від розшарування Р).
За нашими оцінками отримані співвідношення S / S добре корелюють із втра-
кр
тою експлуатованими сталями опору крихкому руйнуванню відносно неексплуато-
ваних сталей KCV експ / KCV (рис. 3в). За певного співвідношення площ ділянок з
вих
розшаруваннями на зламах з’являлися ділянки крихкого відколу від розшарувань
(рис. 4г), аж до їх домінування за практично незмінного опору крихкому руйнуван-
ню. Для вуглецевих сталей якісна зміна визначальних елементів окрихчення на зла-
мах відбувалася в точці A . Вважали, що ця точка характеризує критичну деградацію
c
вуглецевих сталей, в якій їх докритичний стан (І) змінюється на закритичний (ІІ,
рис. 3в). Таким чином, критичний стан вуглецевих сталей після їх тривалої експлуа-
тації за впливу кліматичних умов обґрунтували зміною механізму руйнування.
У четвертому розділі досліджено металографічні і фрактографічні ознаки де-
градації низьколегованих сталей (10Г2С1, 17Г1С, Х60, Х70) магістральних нафто- та
газогонів після їх тривалої (понад 50 років) експлуатації за впливу різних експлуа-
таційних чинників (навантажень, температур, ґрунтових вод та технологічно обумо-
влених наводнювальних середовищ) і сталі (0,28С-1Cr) з дочасно зруйнованих бу-
рильних труб та встановлено їх зв'язок з механічними властивостями цих сталей.

Сталь труб магістрального нафтогону. Аналізували структурно-
механічний стан сталі 10Г2С1 трьох ділянок нафтогону, виготовлених з труб із за-
водським осьовим зварним з’єднанням (ЗЗ), після ~45 років експлуатації. Хімічний
склад основного металу (ОМ) і металу шва (МШ) наведено в табл. 3. Труби цикліч-
-2
но опресовували водою зі швидкістю 3,6∙10
-1
МПа∙с до тиску 6,4 MПa (труби гідроопресо- Таблиця 3. Хімічний склад металу різ-
них зон ЗЗ на трубах нафтогону
вував Р. М. Басараб), фіксуючи кількість цик- Зона Вміст елементів, мас. %
лів до появи в них наскрізних тріщин. ЗЗ C Si Mn Сr S P Cu
В ОМ зерна перліту (~10 мкм) розташо- ОМ 0,12 1,17 1,60 0,15 0,036 0,019 0,08
вані переважно на стику трьох зерен фериту МШ 0,13 1,12 1,58 0,15 0,038 0,024 0,14