Page 31 - Krechkovska_avtoref

29
(рис. 27б). Звідси частку площі зламу, що припадає на міжзеренні фрагменти на фоні
загалом крізьзеренного утомного зламу, запропоновано вважати кількісним фракто-
графічним показником високотемпературної деградації високолегованих теплотрив-
ких сталей лопаток роторів парових турбін.

У сьомому розділі узагальнено структурно-механічні ознаки деградації дослі-
джених сталей після тривалої експлуатації в різних елементах конструкцій за впливу
кліматичних чи технологічних умов, побудовані залежності між їх металографічни-
ми, фрактографічними і механічними показниками, обґрунтовано критичний стан
експлуатованих сталей і на цій основі запропоновано підхід для визначення їх пото-
чного структурно-механічний стану.
Зміна структурно-механічного стану вуглецевих і низьколегованих сталей піс-
ля тривалої експлуатації за кліматично обумовлених температурних умов. Взявши
до уваги отримані масиви даних для вуглецевих сталей після тривалої (понад 100
років) експлуатації за кліматичних умов в елементах водонапірної вежі, маяка, мос-
тів і споруд кінця ХІХ – початку ХХ сторіч, портального крану та для низьколегова-
них сталей після різної (до ~ 50 років) тривалості експлуатації на газо- і нафтогонах
та в елементах бурильних труб, побудували спільну залежність між втратою їх уда-
рної в’язкості KCV / KCV внаслідок експлуатації та часткою площі зламу удар-
вих
екс
них зразків α = S / S, що припадала на елементи окрихчення у вигляді розшарувань
кр
та крізьзеренних відколів (рис. 28). З використанням програми ORIGIN отриманий
-10α
масив даних описали залежністю: KCV / KCV = 0,045 + 0,37 е -111α + 0,63 е .
екс
вих
Незалежно від експлуатаційних чинників впливу на деградацію сталей різних
об’єктів (кліматичних стосовно старовинних об’єктів, чи технологічних – трубопро-
водів) на цій кривій виявили точку, яка розмежовувала до- і закритичний стан де-
градованих сталей. Досягнення експлуатованими сталями критичного стану
пов’язали з якісною зміною визначального механізму формування ознак окрихчення
зламів. На етапі їх докритичної деградації
1,0 0
1 на зламах ударних зразків зростала частка
2 площі розшарувань як елементів окрих-
0,8
KCV екс / KCV вих 0,6 Докритичний стан 3,2 10,1-10,3 крізьзеренних відколів.
3,1
чення, а на етапі закритичної деградації –
3,3
11,1-11,3
3,4
Отже фрактографічно обґрунтували
0,4 4 12,1-12,3 критерій досягнення вуглецевими і низь-
13,1
5
14
Закритичний стан 6,1 13,2 колегованими сталями критичного струк-
6,2
0,2 турно-механічного стану після їх трива-
7,1 15
7,2 16 лої експлуатації та отримали базову за-
0,0
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 лежність α – KCV /KCV . З її викорис-
 екс вих
Рис. 28. Залежність між фрактографічним танням за зміною в часі експлуатації уда-
(коефіцієнт α) і механічним (співвідношення рної в’язкості атестованих сталей можна
ударної в’язкості експлуатованих сталей сто- судити про безпечність їх подальшої екс-
совно їх не експлуатованих відповідників плуатації на об’єкті. Загроза виникнення
KCV екс / KCV вих) показниками, яка характери- непрогнозованого крихкого руйнування
зує структурно-механічний стан вуглецевих і елементів конструкцій із таких сталей
низьколегованих сталей, тривало експлуато-
ваних на різних об’єктах. Позначення сталей стає невідворотною за співвідношення
розшифровано у табл. 2, 4, 5. KCV / KCV < 0,23.
екс
вих