Створено теоретико-експериментальні засади оцінювання воднево-корозійного руйнування конструкційних сталей, які працюють під впливом відповідного середовища з одночасною дією механічного навантаження. Досліджено процеси зародження та розвитку мікро- та макротріщин у конструкційних сталях під дією зазначених фізико-хімічних чинників і пружні динамічні поля, які за цього виникають у твердому тілі. Для ефективного виявлення цих процесів розроблено науково обгрунтовані підходи щодо акустико-емісійного діагностування тріщиноподібних дефектів на засадах механіки руйнування та з використанням акустико-емісійної моделі оцінки виникнення та докритичного розвитку корозійно-водневих тріщин у металічних тілах. Створена модель передбачає врахування фізико-хімічних процесів, що відбуваються у металі (зокрема у вершині тріщин) під час електролітичного переносу водню та наводнення з газової фази, а також домінувальної дії механізму водневого окрихчення. Показано, що ранні стадії зародження та розвитку тріщиноподібних дефектів корозійно-водневого походження супроводжуються дискретними сигналами акустичної емісії, за допомогою яких є можливим визначення механізмів водневого чи корозійного розтріскування сталей, ступінь їх об'ємної пошкодженості.

  Скачати повний текст

Проаналізовано роль водневого чинника у сірководневому корозійному розтріскуванні під напругою (СКРН) низьколегованих роторних і трубних сталей та їх зварних з'єднань (ЗЗ), а також розроблено на даній основі методи підвищення їх корозійно-механічної тривкості. На підставі досліджень опірності низьколегованих сталей СКРН та залежності їх тривкості від потенціалів поляризації, проникливості водню, визначення концентрації залишкового водню у зруйнованому металі, поляризаційних електрохімічних, металографічних та фактографічних досліджень показано, що руйнування вказаних сталей реалізується за умов активно-пасивного переходу поверхні, а головну роль відіграє дифузійно-рухливий водень. Підтверджено ефективність рафінування трубних сталей металургійними методами, зокрема, електрошлаковим переплавленням, з метою підвищення їх опору СКРН. Оптимізовано режими зварювання, термічної обробки ЗЗ, хімічний склад зварювального дроту щодо забезпечення належної довготривалої міцності ЗЗ у сірководневих середовищах.

  Скачати повний текст

Розроблено й обгрунтовано методи оцінки міцності сталей біля концентраторів напружень різного типу, які враховують фізико-хімічну взаємодію матеріалу з корозійним середовищем. Визначено критерій, за якого відбувається зародження корозійно-втомної макротріщини, спричинене певною комбінацією локального ефективного напруження у зоні процесу та густини струму електрохімічного розчинення металу на його деформованій поверхні. Розроблено аналітичний метод прогнозування розвитку корозійної виразки (як потенційного концентратора напружень) у тришаровому матеріалі, що базується на закономірностях зміни густини корозійних струмів в околі виразки, розрахованих за запропонованим методом еквівалентного електрода.

  Скачати повний текст

Розглянуто основні закономірності прояву корозійного чинника в умовах кавітації конструкційних сталей різного структурного стану відповідно до природи та складу рідких середовищ, а також розроблено на даній основі методи оцінки агресивності корозійних середовищ та підвищення опору корозійно-ерозійному руйнуванню (КЕР). На підставі електрохімічних досліджень поверхні, деформованої у процесі кавітації, а також порівняльної оцінки опору сталей КЕР у корозійно інертних та агресивних середовищах, розкрито важливу роль корозійного чинника в процесах руйнування. Наведено експериментальну методику порівняльної оцінки ефективності інгібування КЕР та визначено перспективи інгібіторного захисту сталей від КЕР із домінуючим впливом корозійного чинника.

  Скачати повний текст