blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-11-798-802blackmet-770Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESЗАКОНОМЕРНОСТИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ СТАЛИ Ст3REGULARITIES OF SHORT-TERM CREEP OF St3 STEELБеломытцевМ. Ю.BelomyttsevM. Yu.

д.т.н., профессор кафедры металловедения и физики прочности

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair Metallography and Physics of Strength

myubelom@yandex.ruМордашовС. В.MordashovS. V.

научный сотрудник

Researcher

Pris3@mail.ruНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС» (119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4)РоссияNational University of Science and Technology “MISIS” (MISIS) (4, Leninskii ave., Moscow, 119049, Russia)Russian FederationАкадемия Государственной Противопожарной Службы МЧС России (129366, Россия, Москва, ул. Бориса Галушкина, 4)РоссияState Fire Academy of Emercom of Russia (4, Borisa Galushkina str., Moscow, 4129366, Russia)Russian Federation2015230120165811798802Copyright © Беломытцев М.Ю., Мордашов С.В., 20162016Беломытцев М.Ю., Мордашов С.В.Belomyttsev M.Y., Mordashov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/770

Исследовано поведение строительной стали Ст3 в условиях кратковременных нагревов в диапазоне температур 450 – 650 °С и кратковременного ресурса (до двух часов) при уровне начальных напряжений не выше предела текучести. Обнаружено, что в этих условиях исходная ферритно-перлитная структура стали обладает достаточной стабильностью и рекристаллизации не наблюдается. Показано, что при температуре испытания 450 °С для стали Ст3 при уровнях напряжений ~ 0,8 предела ее текучести при 20 °С время до разрушения может составлять от часов до суток. При температуре 650 °С разрушение при уровнях напряжений более 0,8 будет наступать через минуты. Вычисленная энергия активации 310,8 ÷ 387,8 Кдж/моль процессов ползучести стали Ст3 может быть соотнесена с энергией активации самодиффузии α-железа.

The behavior of building steel of the grade St3 was investigated in conditions of short-term heatings in a range of temperatures 450 – 650 °С and a short-term resource (up to 2 hours) in the area of initial stress not above a yield strength. It was revealed, that in these conditions initial ferrite + pearlite structure of steel has suffi cient stability and recrystallization is not observed. It is shown, that at test temperature of 450 °С and levels of stress ~ 0,8 from a yield strength at 20 °С time before fracture can make from hours up to days for the steel St3. The fracture more than 0,8 at levels of stress at temperature of 650 °С starts in several minutes. The calculated energy of activation of 310,8 – 387,8 kJ/mole of the creep processes of St3 steel can be correlated to the activation energy of α-iron self-diff usion.

конструкционные строительные сталиструктураферритперлитползучестьпределы ползучестиэнергия активации ползучести.building steelstructureferritepearlitecreeplimits of creepenergy of creep activationReferencesМарочник сталей и сплавов. / Под ред. В.Г. Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.Marochnik stalei i splavov [Grade list of steels and alloys]. Sorokin V.G. ed. Moscow: Mashinostroenie. 1989. 640 p. (In Russ.).Энциклопедический справочник термиста-технолога. В 3-х томах. Т. 1 / С.Б. Масленков, А.И. Ляпунов, В.М. Зинченко, Б.К. Ушаков. – М.: Наука и технологии, 2003. – 392 с.Maslenkov S.B., Lyapunov A.I., Zinchenko V.M., Ushakov B.K. Entsiklopedicheskii spravochnik termista-tekhnologa. Vols 1-3 [Encyclopedic reference of heat-treater]. Vol. 1. Moscow: Nauka i tekhnologii. 2003. 392 p. (In Russ.).Марочник стали для машиностроения. Общемашиностроительные типовые и руководящие материалы. – М.: ЦНИИ информации по машиностроению, 1965. – 595 с.Marochnik stali dlya mashinostroeniya. Obshchemashinostroitel’nye tipovye i rukovodyashchie materialy [Grade list of steels for mechanical engineering. Engineering industry standard and guidance materials]. Moscow: TsNII informatsii po mashinostroeniyu. 1965. 595 p. (In Russ.).Марочник сталей и сплавов. – 2-е изд., доп. и испр. / Ф.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.С.Каширский и др. / Под общ. ред. А.С. Зубченко. – М.: Машиностроение, 2003. – 784 с.Zubchenko F.S., Koloskov M.M., Kashirskii Yu.S. etc. Marochnik stalei i splavov [Grade list of steels and alloys]. Zubchenko A.S. ed. Moscow: Mashinostroenie. 2003. 784 p. (In Russ.).Конструкционные стали: Справочник. / М.В. Приданцев, Л.Н. Давыдова, А.И. Тамарина и др. – М.: Металлургия, 1980. – 288 с.Pridantsev M.V., Davydova L.N., Tamarina A.I. etc. Konstruktsionnye stali (spravochnik) [Structural steels (reference book)]. Moscow: Metallurgiya, 1980, 288 p. (In Russ.).Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. – 3-е. изд., перераб. и дополн. – М.: Машиностроение, 1981. – 391 с.Zhuravlev V.N., Nikolaeva O.I. Mashinostroitel’nye stali (spravochnik) [Machinery steels (reference book)]. Moscow: Mashinostroenie. 1981. 391 p. (In Russ.).Штремель М.А. Разрушение. В 2-х книгах. Кн. 2 Разрушение структур. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2015. – 976 с.Shtremel’ M.A. Razrushenie. Books 1-2 [Destruction]. Book 2. Razrushenie struktur: monogr. [Destroyed structures: monograph]. Moscow: Izd. Dom MISiS, 2015. 976 p. (In Russ.).Розенберг В.М. Основы жаропрочности металлических материалов. – М.: Металлургия, 1973. – 328 с.Rozenberg V.M. Osnovy zharoprochnosti metallicheskikh materialov [Fundamentals of heat resistance of metallic materials]. Moscow: Metallurgtya, 1973. 328 р. (In Russ.).Гарофало Ф. Законы ползучести и длительной прочности металлов и сплавов. – М.: Металлургия, 1968. – 304 с.Garofalo F. Fundamentals of Creep and Creep-rupture in metals. New York and London, 1965. (Russ.ed.: Garofalo F. Zakony polzuchesti i dlitel’noi prochnosti metallov i splavov. Moscow: Metallurgiya. 1968. 304 p.).Образцов С.М, Шимкевич А.Л. Бутстреп - идентификация экс-поненциальной зависимости // Заводская лаборатория. 2000. Т. 66. № 1. С. 62 – 64.Obraztsov S.M, Shimkevich A.L. Bootstrap – identifi cation of the exponential dependence. Zavodskaya laboratoriya. 2000, vol. 66, no. 1, pp. 62–64. (In Russ.).Рачков В.И., Образцов С.М., Биржевой Г.А. и др. Нейросетевой анализ влияния легирующих элементов на радиационное охрупчивание материалов корпусов ВВЭР-440 // Атомная энергия. 2006. Т. 10. Вып. 5, ноябрь. C. 353 – 358.Rachkov V.I., Obraztsov S.M., Birzhevoi G.A., Konobeev Yu.V., Pechenkin V.A. Neuronet analysis of the eff ect of alloying elements on the radiation embrittlement of VVÉR-440 vessel materials. Atomic energy. 2006, vol. 101, no. 5, pp. 809–815.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.