ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЯХ АУСТЕНИТНОЙ ХРОМОМАРГАНЦЕВОЙ ЖАРОПРОЧНОЙ СТАЛИ

Реализованы подходы к диагностике зарождения и развития повреждаемости стали энергетического оборудования на микро- и субмикроуровне, что требует учета специальных параметров, отражающих индивидуальные свойства материала, и введения в анализ процессов, протекающих в элементах оборудования, параметров субструктуры. К таким параметрам отнесены период кристаллической решетки и внутренние структурные напряжения I и II рода. Приведены результаты оценки напряженного состояния при упруго-пластическом деформировании аустенитной хромомарганцевой стали. Показано, что процесс циклического деформирования сопровождается осцилляцией внутренних напряжений в области работоспособных состояний, лимитированной кривыми упрочнения – разупрочнения.
Результаты проанализированы с точки зрения установления характерных признаков предразрушения. Приведен комплекс отличительных признаков и параметр материала, ниже которого трещины в области деформаций между линией упрочнения и разупрочнения не активны.
Представлены результаты металлографических исследований поврежденного металла, совпадающие с выводами рентгенодиагностики.

1. Бугай Н.В., Березина Т.Г., Трунин И.И. Работоспособность и долговечность металла энергетического оборудования. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 272 с.

2. Достижения науки о коррозии и технологии защиты от нее. Коррозионное растрескивание металлов / Под ред. М. Фонтана, Р. Стейла; пер. с англ. под ред. В.С. Синявского. – М.: Металлургия, 1985. – 488 с.

3. Makeev A.A., Lyubimova L.L., Zavorin A.S., Tashlykov A.A. Structural Instability in the Early Decomposition of Supersaturated Austenite Solid Solution // Steel in Translation. 2009. Vol. 39. No. 12. P. 1048 – 1055.

4. Lyubimova L.L., Makeev A.A., Tashlykov A.A., Zavorin A.S., Fisenko R.N. Assessing the Life of Boiler on the Basis of Anomalous Thermal Deformation of Its Crustal Lattice // Steel in Translation. 2014. Vol. 44. No. 2. P. 117 – 122.

5. Lyubimova L.L., Makeev A.A., Zavorin A.S., Tashlykov A.A., Artamontsev A.I., Lebedev B.V., Fisenko R.N. Consideration of Intrastructural Stresses in the Processes Connected with the Effect of Structural Nonuniformity on Corrosion Damages Inflicted to Heatt Transfer Tubes // Thermal Engineering. 2014. Vol. 61. No. 8. P. 600 – 605.

6. Паршин А.М. Сопротивляемость радиационному распуханию и охрупчиванию аустенитных хромоникелевых дисперсионно-твердеющих растворноупрочняемых сталей и сплавов с различным содержанием никеля. – В кн.: Сборник научных трудов. – Л.: изд. ЛПИ, 1984. С. 3 – 13.

7. Вотинов С.Н., Кондратьев В.П., Речицкий В.Н. и др. Роль структурного фактора в радиационном упрочнении и охрупчивании хромоникелевой стали и никелевых сплавов // Физика и химия обработки материалов. 2002. № 1. С. 19 – 26.

8. Асташов С.Е., Козманов Е.А., Огородов А.Н. и др. Основные результаты первичных послереакторных исследований ТВС реактора БН-600. – В кн.: Исследования конструкционных материалов элементов активной зоны быстрых натриевых реакторов: Сб. науч. тр. – Екатеринбург: УрО РАН, 1994. С. 48 – 84.

9. Чуев В.В., Ланских В.Н., Огородов А.Н., Шейнкман А.Г. Работоспособность ТВС быстрых реакторов. – В кн.: Исследования конструкционных материалов элементов активной зоны быстрых натриевых реакторов: Сб. науч. тр. – Екатеринбург: УрО РАН, 1994. С. 85 – 140.

10. Копельман Л.А. Сопротивляемость сварных узлов хрупкому разрушению. – Л.: Машиностроение, 1978. – 232 с.

11. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 224 с.

12. Wei Q., Jiao T., Ramesh K.T. Mechanical behavior and dynamic failure of high-strength ultrafine grained tungsten under uniaxial compression //Acta Mater. 2006. No. 54. P. 77 – 87.

13. Вайнман А.Б., Школьникова Б.Э., Смиян О.Д., Жабров А.В. Механизмы и причины «нетрадиционных» повреждений труб пароперегревателей котлов энергоблоков сверхкритического давления // Электрические станции. 2010. № 7. С. 15 – 32.

14. Хапонен Н.А., Шевченко П.Н., Рассохин Г.И. Микроповрежденность как критерий оценки состояния металла и остаточного ресурса паропроводов ТЭС // Безопасность труда в промышленности. 2004. № 5. С. 42 – 44.

15. Friedel J., Gullity B.D., Crussard C. Study of the surface tension of a grain boundary in a metal as a function of the orientation of the two grains which the boundary separates // Acta Met. 1953. Vol. 1. P. 79 – 92.

16. Иванова В.С. Разрушение металлов. Достижения отечественного металловедения. – М.: Металлургия, 1979. – 168 с.

17. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Тамашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. – М.: Наука, 1974. – 560 с.

18. Абдурашитов А.Ю., Георгиев М.Н., Межова Н.Я., Рейхарт В.А. К методике оценки остаточных напряжений в железнодорожных рельсах // Заводская лаборатория. 1991. № 4. С. 57, 58.

19. Барахтин Б.К., Макаров В.В., Петров П.П. Распространение усталостной трещины в низкоуглеродистой мартенситной стали // Заводская лаборатория. 1991. № 3. С. 30 – 32.

20. Любимова Л.Л., Макеев А.А., Заворин А.С., Ташлыков А.А. Применение рентгенометрии в исследованиях структурной неоднородности труб поверхностей нагрева // Тяжелое машиностроение. 2014. № 7. С. 18 – 22.

21. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. – М.: Альянс, 2014. – 624 с.