Встановлено імовірні причини передчасних руйнувань типових арматурних канатів захисних оболонок АЕС з урахуванням механічних параметрів дротів, характеру пошкодження їх поверхонь, фрактальних розмірностей зламів. Виявлено, що за нижчої пластичності металу дроту і меншої його пошкодженості реалізується крихке руйнування, якому відповідає більша фрактальна розмірність.

Традиційні методи геометричної оцінки форми різних предметів, в тому числі і в матеріалознавстві, засновані на наближеній апроксимації структури досліджуваного об'єкта геометричними фігурами, наприклад лініями, відрізками, площинами, багатокутниками, багатогранниками, сферами. Всі ці прийоми грунтуються на класичній евклідовій геометрії з цілою топологічною розмірністю. Для кількісного опису фракталів достатньо однієї величини - фрактальної розмірності або параметра, що описує збереженість статистичних характеристик при зміні масштабу. Аналіз традиційних методів дослідження структури металів - світлової та електронної мікроскопії, кількісної металографії, кристалографічної текстури з використанням рентгеноструктурного аналізу, свідчить проте, що жоден з них не може бути універсальним і придатним для вирішення повного обсягу завдань ідентифікації кількісних характеристик структури металу. В металографії фрактальний аналіз стосується мікроскопічних зображень поверхонь матеріалів. При цьому за допомогою мультифрактальних характеристик можна описати структуру і деякі властивості матеріалів, а саме: ступінь шорсткості поверхонь, хімічні зміни поверхні, деформацію матеріалів тощо. Описано застосування методу фрактального аналізу до загального поняття структури металу, описаної ГОСТами 5639-82 та 8233-56. За допомогою написаного програмного засобу, який дозволяє швидко підрахувати фрактальну розмірність структури металу при різних збільшеннях та з різним номером зерен. Описано алгоритм пошуку фрактальної розмірності та наведено приклад застосування програмного засобу для швидкого пошуку, фрактальної розмірності. Проведено аналіз впливу структурних параметрів на значення фрактальної розмірності. Аргументовано вибір ферито-перлітних сталей та показано до якої структури металу можливо в подальшому застосувати метод фрактального аналізу та шукати кореляції із фізико-механічними властивостями.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.234.062.2

Шифр НБУВ: Ж29126/прилад. Пошук видання у каталогах НБУВ 

У ході аналізу чинників, які визначають механічні властивості зварних швів, необхідно враховувати як розмір окремих складових структури, так і їх морфологію. Показано, що використання методу фрактального аналізу надає можливість числового визначення таких параметрів мікроструктури металу зварних швів, як розмір неметалевих включень, розгалуженість меж зерен, що було неможливим під час аналізу металографічних зображень. Отримано результати, які свідчать про необхідність залучення до мультифрактального аналізу (МФА) показників, що описують морфологічні особливості мікроструктурних складових, розподіл неметалевих включень за розміром, рівень легування твердого розчину. Визначено напрямки досліджень для розвитку МФА зварних з'єднань.

Збільшення кількості розривів армоканатів після короткого функціонування може бути пов'язане з умовами їх виготовлення та умовами експлуатації. Мета роботи - встановити основні причини передчасних руйнувань високоміцної арматури на основі елементного та структурно-фазового складу сталі, механічних властивостей дротів, а також - характеру пошкоджених поверхонь і характеристик руйнування.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж820.51 с108

Рубрики:

Огляд

Шифр НБУВ: Ж14309 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено комплекс робіт із встановлення характеру розподілу неметалевих включень в структурі металу низьколегованих зварних швів. У результаті виконання металографічних досліджень встановлено показники об'ємного вмісту включень у структурі, розподіл їх за розмірами. Показано доцільність використання такого додаткового показника як щільність розподілу для більш інформативного опису неметалевих включень при оцінюванні їх впливу на механічні властивості металу швів. Запропоновано використання фрактального аналізу для виявлення особливостей щільності розподілу неметалевих включень у металі швів.

Наведено результати дослідження з визначення можливості оцінювання параметрів бейнітної структури металу зварних швів високоміцних низьколегованих сталей методом фрактального аналізу. Показано можливість оцінити розгалуженість бейнітної структури через фрактальний параметр D = ln(d)/lnN(d), де d - розмір квадратної комірки, а N(d) - кількість кліток, які покривають досліджувану фрактальну фігуру. Для досліджених зразків встановлено відповідність між фрактальним параметром розгалуженості бейнітної структури та показником в'язкості металу швів.

Неметалеві включення, які є невід'ємною складовою зварних швів, можуть сприяти зменшенню розмірів структурних зерен, як центри кристалізації металу зварювальної ванни. Це сприяє підвищенню показників міцності металу швів, з одного боку. З іншого боку, кристалічна решітка зерен по границях знаходиться під впливом силових полів решіток обох дотичних кристалітів, насичена неметалевими включеннями, домішковими атомами, дислокаціями, вакансіями, має підвищену енергію меж зерен. Ці обставини сприяють тому, що саме межі зерен є місцями найбільш високої вірогідності зародження та розвитку тріщин. Для числового опису дуалізму впливу неметалевих включень на структуру металу швів запропоновано використання методів фрактального аналізу та металографічного аналізу на базі штучного інтелекту.