Page 9 - Krechkovska_avtoref

7
досліджень деградації конструкційних сталей різного призначення, експлуатованих
в елементах конструкцій за відповідних технологічних умов, показана роль у цьому
процесі корозивно-наводнювальних середовищ, описано відомі прояви деградації
тривало експлуатованих сталей та наведені оцінки їх поточних властивостей. Сфор-
мульовано основні завдання дисертаційної роботи та напрями їх вирішення.

У другому розділі описані досліджені сталі та об’єкти, на яких вони експлуа-
тувалися, використані для їх атестації експериментальні методики визначення меха-
нічних характеристик та комп’ютерного оцінювання кількісних показників елемен-
тів метало- та фрактографічних зображень, чутливих до зміни технічного стану ста-
лей внаслідок їх експлуатаційної деградації.
Досліджували вуглецеві сталі після ~ 100 років експлуатації в елементах конс-
трукцій кінця ХІХ–початку ХХ сторіч (водонапірна вежа в Миколаєві та Аджиголь-
ський маяк, мости та аркове перекриття залізничного вокзалу у Вроцлаві) та низько-
леговані сталі після понад ~50 років експлуатації на магістральних газо- (17Г1С,
Х60, Х70) і нафтогонах (10Г2С1) та в бурильних трубах (0,28С-1Cr), теплотривкі
низьколеговані сталі після тривалої експлуатації (до ~23 років) на парогонах ТЕС
(12Х1МФ та 15Х1М1Ф) і високолеговані сталі (15Х11МФ-Ш, Х12CrNiMoV12-3)
після експлуатації до ~ 35 років в лопатках роторів парових турбін ТЕС.
Для атестації сталей використали: твердість НВ; характеристики міцності
(границі міцності σ і плинності σ ) та пластичності (відносні видовження δ і зву-
В
0,2
ження ψ) за розтягу зразків на повітрі та в середовищі синтетичного кислотного до-
щу (г/л: 3,19 H SO ; 3,2 Na SO ; 1,58 HNO ; 2,12 NaNO ; 8,48 NaCl, за pH 4,4 і рівня
2
3
4
3
4
2
мінералізації – 0,3 %) та у водному розчині NS4 (г/л: 0,131 MgSO ∙7H O; 0,181
2
4
CaCl ∙2H O; 0,483 NaHCO ; 0,122 KCl за pH 5,7), яким моделювали вплив ґрунтових
2
3
2
–3
вод (швидкість активного деформування зразків на повітрі становила 3∙10 , а в ко-
–7
–1
розивному середовищі – 1,7·10 c ); ударну в’язкість, визначену на зразках Менаже
KCU та Шарпі KCV; статичну тріщиностійкість K , визначену за випроб триточко-
c
вим згином; порогові характеристики циклічної тріщиностійкості ΔK та ΔK th eff , ви-
th
значені з кінетичних діаграм втомного руйнування в номінальних da/dN – ΔK та
ефективних (з урахуванням ефекту закриття тріщини) da/dN – ΔK координатах,
eff
отриманих у повітрі на балкових зразках (10×18×160 мм) з крайовим надрізом, на-
вантажених консольним згином за частоти 10 Гц та асиметрії циклу R = 0,05.
Під час аналізу деградації досліджених сталей враховували: хімічний склад,
визначений на оптичному іскровому атомно-емісійному спектрометрі
SPECTROMAX LMF 0,5; структуру, аналізовану на оптичному мікроскопі Neophot-
21 та сканівному електронному мікроскопі EVO-40XVP; фрактографічні особливос-
ті руйнування зразків і реальних зламів елементів конструкцій, вивчені на сканівно-
му електронному мікроскопі EVO-40XVP із системою спектрального мікроаналізу
INCA Energy 350. Структурні та фрактографічні ознаки деградації досліджених ма-
теріалів кількісно оцінювали з використанням програмних продуктів ФМІ
НАН України для комп’ютерної обробки півтонових зображень з автоматизованим
виділенням об’єктів аналізу та оцінюванням їх геометричних показників.
За довірчої імовірності 0,95 і не менше трьох випроб на циклічну тріщино-
стійкість, п’яти – на розтяг та удар, не менше тридцяти – на твердість та
комп’ютерну обробку півтонових металографічних та фрактографічних зображень