Page 45 - ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

45

перлітних сталей залежить від декількох складових: σ = σ
0,2
о
+∆σ +∆σ т.р. +∆σ +∆σ , де σ – напруження тертя гратки α-Fe; ∆σ – зміцнення
д.ч.
п
з
п
о
за рахунок перліту; ∆σ т.р. –зміцнення α-твердого розчину легуванням (вплив С,
Mn, Si); ∆σ – зміцнення дисперсними часточками карбідів і нітридів; ∆σ –
д.ч.
з
зерномежеве зміцнення, рівне kd -1/2 . Вклад кожної із складових у границі
плинності низьколегованих ферит-перлітних сталей становить, %: σ – 5…10,
о
∆σ – 5…15, ∆σ т.р. – 25…40 (Mn, Si, Ni, P), ∆σ – 20…25 (V, Nb, Ti та Al, N –
д.ч.
п
в нітридах), ∆σ – 30…40 (V, Nb, Ti та Al, N – в нітридах).
з
Кожен з шляхів зміцнення окрім зерномежевого окрихчує сталі і

підвищує температуру крихко-в'язкого переходу. Досягти зміцнення сталі з

підвищенням холодостійкості і нівелювати ефект окрихчення від дії інших

чинників можливо лише подрібненням зерна. Закономірності зміни границь

міцності і плинності від розміру зерна для низьковуглецевих мікролегованих

сталей свідчать, що потрібні властивості можна досягти лише за використання

усіх шляхів зміцнення (рис. 1.2б) [20, 21].

150
1200 160
Х120 140
1000
(ксі / 0,145 = МПа) Х100 120
Міцність, ксі 50 Х50 Х60 Х70 Х80 Границя міцності, МПа 800 Твердофазне зміцнення вторинною фазою 100 Границя плинності, ксі
100
X100
Дислокаційне зміцнення Nb, V, Ti (CN)
600
80
Легування твердого розчину Si, Mn, Cr
400
40
200 Дисперсійне зміцнення Nb, V, Ti (CN) 60
Базова міцність фериту
0 20
1950 1960 1970 1980 2000 2020 0 4 8 12 16 20
-1/2
Рік комерційної готовності Розмір зерна d , мм -1/2
а б
Рисунок 1.2 – Тенденція зміни рівня міцності сталей для трубопроводів [19]

(а), шляхи підвищення границь міцності та плинності залежно від розміру

зерна в низковуглецевих мікролегованих сталях [20] (б).

1.1.2.2 Особливості експлуатації трубопроводів

Аналізуючи деградацію сталей магістральних газо- та нафтогонів,

врахували, що їх тривала експлуатація (понад 50 років), відбувається за