Page 35 - Krechkovska_avtoref

33
відповідальних елементів конструкцій (мости, водонапірна вежа, маяк, а також наф-
то- та газогони, портальні крани і бурильні труби). Обґрунтовано фрактографічний
критерій досягнення сталями критичного стану за зміною визначальної ознаки
окрихчення зламів ударних зразків з розшарувань на крізьзеренні відколи.
3. Для низьколегованих сталей різного рівня міцності з магістральних газого-
нів встановлено, що попри відсутність очевидного зв’язку між зміною їх ударної
в’язкості та тривалістю експлуатації ця зміна корелює з часткою площі зламів удар-
них зразків, що припадає на виявлені елементи окрихчення.
4. Встановлено, що руйнування експлуатованих на нафтогоні труб починалося
від внутрішньої їх поверхні в зоні термічного впливу осьового зварного з’єднання за
міжзеренним механізмом корозійного розтріскування. Гідроопресовуванням ділянок
труб аж до появи наскрізних пошкоджень на їх зламах на фоні рельєфу малоцикло-
вої втоми візуалізували округлі фрагменти з міжзеренними фасетками на їх дні, які
вважали ознаками експлуатаційної деградації. На зламах ударних зразків з основно-
го металу і металу зони термічного впливу основними ознаками деградації були ро-
зшарування, а з металу шва – локальні фрагменти крізьзеренного відколу на фоні
загалом в’язкого рельєфу. За часткою площі зламів зразків, що припадала на елеме-
нти окрихчення, побудували залежність їх зміни від втрати ударної в’язкості, яка
дала змогу ранжувати різні ділянки нафтогону за мірою їх деградації.
5. Запропоновано спосіб оцінювання забрудненості сталей бурильних труб дрі-
бними, до 1 мкм, корозійно-активними неметалевими включеннями, які відповідальні
за схильність сталей до локальної корозії та формування глибоких виразок, що при-
швидшують корозійно-втомне руйнування труб у технологічному середовищі. Фрак-
тографічне виявлення цих включень на зламах ударних зразків чи їх слідів на зламах
експлуатованих труб та оцінювання щільності їх розташування показало, що довгові-
чність бурильних труб корелює із щільністю цих включень.

6. Встановлено, що спільною фрактографічною ознакою ослаблення когезії
між суміжними зернами у низько- і високолегованих теплотривких сталях є фрагме-
нти міжзеренного руйнування, виявлені як на експлуатаційних зламах елементів те-
пло-енергетичного устаткування (прямі ділянки та гини парогонів ТЕС, лопатки ро-
торів парових турбін), так і на зламах зразків з експлуатованих сталей, випробува-
них на циклічну тріщиностійкість.
7. Запропоновано кількісний структурно-фрактографічний показник експлуа-
таційної деградації сталей парогонів ТЕС через порушення когезії між карбідами та
матрицею, який визначали як відношення кількості ямок з включеннями на їх дні до
всієї їх кількості на одиниці площі зламів за випробувань зразків на розтяг. З вико-
ристанням цього показника показано, що експлуатаційна деградація сталі 12Х1МФ
зростає з підвищенням колових напружень у стінці труб (в околі зовнішньої їх пове-
рхні чи в розтягненій зоні гину), які спричиняють декогезію карбідів від матриці.
8. Обґрунтовано критерій оцінювання структурно-механічного стану тривало
експлуатованої сталі 15Х1М1Ф за відхиленням від лінійності залежності типу Хол-
ла-Петча між розміром зерна і твердістю, визначеними на поверхні труби. Показано,
що за однакової тривалості експлуатації на головних парогонах лише сталь, яка пе-
ренесла більшу кількість зупинок блоків, досягла критичного стану.
9. Встановлено, що чутливість ударної в’язкості KCV (на зразках Шарпі) до