Статьи автора

ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК МНОЖЕСТВЕННОГО И ЛОКАЛИЗОВАННОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТОДАМИ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ И КОРРЕЛЯЦИИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Выполнено исследование влияния предварительного циклического нагружения на стадийность разрушения образцов из стали 316L, изготовленных методом селективного лазерного плавления, и образцов из судовой арктической стали F500W. При растяжении образцов после предварительного циклирования оценены параметры акустической эмиссии (АЭ) и деформационные характеристики (площадь пластических зон и значение главной деформации в пределах зон). Показано, что совместный анализ картин полей деформаций и параметров АЭ информативен и важен, поскольку оба метода дополняют один другой и позволяют выявить важные особенности и стадийность процесса разрушения. Установлены линейные зависимости площади слабодеформированной зоны от суммарного числа событий и экспоненциальные зависимости максимальной главной деформации от суммарного числа событий АЭ. Оценен параметр циклической деградации материала, определяемый как относительная разность суммарных чисел акустических сигналов в процессе разрушения исходного и циклически поврежденного образцов. Показано, что этот параметр для образцов исследуемых сталей после их предварительного циклического нагружения по мере увеличения относительной долговечности возрастает.

21 0

ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ СТАЛИ 316L АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Номер выпуска 2 от 01.02.2024

На разных стадиях циклического нагружения измерены такие физические характеристики стали 316L, полученной методом селективного лазерного плавления, как электрическое сопротивление и вихретоковый параметр. Установлена корреляция этих характеристик с длиной и раскрытием малых усталостных трещин, возникших на технологических дефектах, а также с относительным числом циклов нагружения. Основой отмеченной корреляции является подобие стадийности изменения физических свойств и стадийности изменения длины и раскрытия малых усталостных трещин с увеличением числа циклов. Показано, что средняя длина малых трещин на стадии стабильного роста линейно зависит от относительного числа циклов нагружения как при низкой, так и при высокой амплитуде напряжения. Электрическое сопротивление, оцененное после разрушения вблизи изломов образцов, растет с увеличением амплитуды напряжения согласно линейному соотношению, которому отвечает и зависимость вихретокового параметра от числа циклов при низких амплитудах напряжения. С ростом раскрытия малых трещин значения вихретокового параметра увеличиваются.

22 0

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ И ОРИЕНТАЦИИ ОБРАЗЦОВ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И МЕХАНИЗМЫ РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ 10ХСНД ПРИ УДАРНОМ И СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

Исследовано влияние технологии обработки стали 10ХСНД и ориентации нагрузки по отношению к направлению прокатки на ударную вязкость, динамическую трещиностойкость, температуру вязко-хрупкого перехода и механизмы разрушения. Сталь изучали в двух состояниях — после термической обработки закалкой с отпуском (ТО) и после контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением (КП + УО). Показано, что для стали после КП + УО характерно повышение критической температуры хрупкости, наиболее выраженное для поперечно ориентированных образцов, и появление значительной анизотропии величины ударной вязкости. На поверхностях разрушения образцов на ударный изгиб после КП + УО выявлены многочисленные расслоения вдоль текстуры прокатки, которые могут привести к преждевременному разрушению конструкций при эксплуатации. Исследования макро- и микрорельефа изломов образцов размерами 350x90x20 мм, испытанных в условиях статического трехточечного изгиба по ГОСТ 6713—2021, показали, что значения критической температуры хрупкости образцов большего поперечного сечения выше ее значений, оцененных по данным ударных испытаний. Доля вязкой составляющей в изломах образцов после ТО выше, чем у образцов после КП + УО, как при комнатной, так и при пониженной температурах.

21 0

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ, ЦИКЛИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ И МЕХАНИЗМЫ РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ СТАЛИ 10ХСНД ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛИРУЕМОЙ ПРОКАТКИ

Номер выпуска 5 от 01.05.2024

Изучено влияние термической обработки (ТО по режиму: температура аустенитизации в интервале 910—960 °C, температура отпуска в интервале 600—680 °C) и контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением (КП+УО по режиму: температура конца прокатки в интервале 800—900 °C) на механические характеристики и рельеф поверхности изломов стали 10ХСНД при статическом и циклическом нагружении. Анализ полученных данных показал, что после ТО значения трещиностойкости KQ для образцов, ориентированных как вдоль, так и поперек направления прокатки, выше чем у образцов после КП + УО. Циклическая прочность стали после ТО превосходит ее значения для образцов после КП. Исследованиями макро- и микрорельефа поверхности изломов выявлены многочисленные расслоения на изломах образцов после КП, присутствием которых, вероятно, и объясняется снижение циклической прочности.

22 0

ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМАЦИИ И РАЗРУШЕНИЯ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ С РАЗНЫМ РАЗМЕРОМ ЗЕРЕН

Номер выпуска 6 от 01.06.2024

Приведены результаты анализа процесса разрушения в условиях растяжения образцов нержавеющей стали 12Х18Н10Т с разным размером зерен. Использована комплексная методика исследования, включающая оценку механических характеристик, в которой предусмотрено определение методом корреляции цифровых изображений размеров пластических зон и значений главной деформации, а также физических свойств методами оценки акустической эмиссии, коэрцитивной силы, вихретокового параметра, доли ферритной фазы. Выполнен анализ структуры и механизмов разрушения с использованием оптической и растровой электронной микроскопии и с помощью компьютерной обработки оценена поврежденность материала. Предложенная комплексная методика анализа процесса разрушения использована на разных стадиях нагружения, границы которых определены по данным анализа формы кривых деформирования. Установлена взаимосвязь механических свойств и характеристик акустической эмиссии с кинетикой пластических свойств и размером зерен, при этом показано, что зависимости прочностных и некоторых акустических характеристик отвечают уравнению Холла—Петча. С увеличением размера зерен возрастают акустическая активность и суммарное число акустических сигналов. Продемонстрирована корреляция изменений деформационных зависимостей размера слабодеформированной пластической зоны с магнитными характеристиками стали и локальной деформацией в точке деструкции, оцененной по изменению второй производной напряжения по деформации.

25 0