ЭФФЕКТ РАВЕНСТВА ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ ОТ УСТОЙЧИВОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ ДО РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ

Авторы

  • Николай Викторович Абабков Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева https://orcid.org/0000-0003-0794-8040

DOI:

https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-4(50)-55-62

Ключевые слова:

эффект равенства, оценка ресурса, разрушение, механические испытания, зона локализации деформации, конструкционная сталь, теплоустойчивая сталь, длительная прочность

Аннотация

Проблема оценки остаточного ресурса длительно работающих технических устройств опасных производственных объектов является актуальной для технического диагностирования и экспертизы промышленной безопасности. В настоящее время для этих целей используют комплексные подходы, включающие громоздкие расчетные алгоритмы, анализ результатов неразрушающих и разрушающих испытаний, а также металлографию. Оценка ресурса является трудоемким процессом, не всегда обеспечивающим необходимую точность полученных результатов вследствие суммирования разного рода погрешностей (вычисления, оборудование, человеческий фактор). Полученные механические характеристики не в полной мере могут быть применены к оборудованию, которое эксплуатируется длительное время в условиях повышенных температур, так как были определены при комнатной температуре и при относительно высоких скоростях деформации и являются кратковременными. Получены зависимости, которые интерпритируютсяпереходом от кратковременных механических характеристик, определенных при комнатной температуре, к длительным, которые являются характеристиками жаропрочности и более точно описывают поведение металла в процессе длительной эксплуатации в условиях высоких температур и давлений. Выявлены особенности формирования зон устойчивой локализации деформаций для конструкционных и теплоустойчивых сталей с разной длительной прочностью при кратковременных испытаниях. Установлен эффект различия временных интервалов от начала деформации до ее устойчивой локализации и эффект равенства временных интервалов от устойчивой локализации деформации до разрушения образцов с различной длительной прочностью. С одной стороны, эффект различия может быть использован для оценки длительной прочности металла, с другой, эффект равенства применяетсядля оценки остаточного ресурса длительно работающего энергооборудования.

Биография автора

Николай Викторович Абабков, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева

к.т.н., доцент, заведующий кафедрой технологий машиностроения

Библиографические ссылки

Rezinskikh V. F.,Grin’E. A. Reliability and safety of thermal power stations in Russia at the present stage: problems and future objectives. ThermalEngineering. 2010;57:1–8.https://doi.org/10.1134/S0040601510010015

Клюев В.В. Деградация диагностики без-опасности.Москва: Издательский дом «Спектр». 2012:128. EDN: SFDDCN.

Багмутов В.П., Белов Е.Г., Божко И.А., Бу-довских Е.А., Ващук Е.С и др. Структурно-фазовые состояния перспективных металлических материалов: Коллективная монография: под ред. В.Е. Громова. Новокузнецк: Изд-во НПК. 2009:613. EDN: SNBGKB.

Березина Т.Г., Бугай Н.В., Трунин И.И. Ди-агностирование и прогнозирование долго-вечности металла теплоэнергетических установок. Киев: Техника. 1991:118.

Зуев Л.Б., Данилов В.И., Баранникова С.А., Плосков Н.А. О природе упругопластического инварианта деформации. Журнал технической физики. 2018;88(6):855–859.http://dx.doi.org/10.21883/JTF.2018.06.46016.2542

Danilov V.I., Gorbatenko V.V., Zuev L.B. On the kinetics ofmobile Chernov–Luders band fronts.AIP Conference Proceedings.2016;1783:020035.https://doi.org/10.1063/1.4966328

Gorbatenko V.V., Danilov V.I., Zuev L.B. Elastoplastic transition in material with sharp yield point.AIP Conference Proceedings.2015;1683:020058. https://doi.org/10.1063/1.4932748

Danilov V.I., Orlova D.V., Zuev L.B. On the kinetics of localized plasticity domains emergent at the pre-failure stage of deformation process. Materials and Design. 2011;32(3):1554–1558. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2010.09.031

Muravev V. V., Lenkov S. V., Tapkov K. A. In-Production Nondestructive Testing of Internal Stresses in Rails Using Acoustoelasticity Method. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2019;55(1):8–14.https://doi.org/10.1134/S1061830919010078

Смирнов А.Н., Абабков Н.В., Глинка А.С., Логов А.Б. Акустические и физико-механические показатели теплоустойчивой стали в окрестности трещины. Упрочняющиетехнологииипокрытия. 2011;10:40–45.

Murav'ev V.V., Murav'eva O.V., Petrov K.V. Connection between the properties of 0.4Cr steel bar stock and the speed of bulk and ray-leigh waves. Russian Journal of Nondestruc-tive Testing. 2017;53(8):560–567.https://doi.org/10.1134/S1061830917080046

Smirnov A.N., Ozhiganov E.A., Danilov V.I., Gorbatenko V.V., Murav'ev V.V.The dependence of local deformations and internal stress fields on welding technique for grade VSt3sp structural steel: I. The influence of welding technique on the mechanical characteristics and acoustic emission parameters of grade VSt3sp steel. Russian Journal of Nondestruc-tive Testing. 2015;51(11):705–712.https://doi.org/10.1134/S1061830915110066

Zuev L. B. Chernov–Luders and Portevin–Le Chatelier deformations in active deformable media of different nature.Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2017;58(2):328–334. https://doi.org/10.1134/S0021894417020171

Zuev L. B. Autowave mechanics of plastic flow in solids. Physics of Wave Phenomena. 2012;20(3):166–173. https://doi.org/10.3103/S1541308X12030028

Danilov V. I., BarannikovaS. A., Zuev L. B.Localized Strain Autowaves at the Initial Stage of Plastic Flow in Single Crystals. Technical Physics. 2003;48(11):1429–1435.https://doi.org/10.1134/1.1626775

Danilov V.I., Gorbatenko V.V., Orlova D.V., Danilova L.V., Smirnov A.N. Luders Defor-mation in Weld Joints. SteelinTranslation. 2018;48(2):87–92. https://doi.org/10.3103/S0967091218020031

Иванов Ю.Ф., Лычагин Д.В., Громов В.Е., Целлермаер В.В., Соснин О.В., Коваленко В.В, Коновалов С.В. Мезоскопическая суб-структура и электроимпульсное подавление усталостногоразрушения. Физическаямезо-механика. 2000;3(1):103–108.

Konovalov S., Ivanov Y., GromovV. Fatigue-induced evolution of AISI 310S steel micro-structure after electron beam treatment.Mate-rials. 2020;13(20):1–13.https://doi.org/10.3390/ma13204567

Ababkov N.V. Study of localized deformation zones by nondestructive testing methods in structural and heat-resistant steels. AIPConfer-enceProceedings2020;2315:040001.https://doi.org/10.1063/5.0036641

Крутасова Е.И. Надежность металла энергетического оборудования. Москва: Энер-гоиздат. 1981:237.

Куманин В.И., Ковалева Л.А., Алексеев С.В. Долговечность металла в условиях ползуче-сти. Москва: Металлургия. 1988: 224.

Бугай Н.В., Шкляров М.И. Неразрушающий контроль металла теплоэнергетических установок. Москва: Энергия. 1978: 177 с.

Антикайн П.А., Зыков А.К. Изготовление объектов котлонадзора. Справочноеизда-ние. Москва: Металллургия. 1980:328.

Kovpak V. I. Operational creep of materials for steam pipes and extension of service lives of heat electric power plants. Проблемыпрочно-сти. 1998;3:56‒61.

Ababkov N., Smirnov A., Danilov V., Zuev L., Popova N., Nikonenko E. Structural-phase state, mechanical properties, acoustic and magnetic characteristics in the sustainable deformation localization zones of power equipment made of structural and heat resistant steels. Metals.2021;11(10):1638.https://doi.org/10.3390/met11101638

Загрузки

Опубликован

25.12.2024

Как цитировать

Абабков, Н. В. (2024). ЭФФЕКТ РАВЕНСТВА ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ ОТ УСТОЙЧИВОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ ДО РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ. Вестник Сибирского государственного индустриального университета, 1(4), 55–62. https://doi.org/10.57070/2304-4497-2024-4(50)-55-62

Выпуск

Раздел

Металлургия и материаловедение

Похожие статьи

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.