Акустико-эмиссионное оборудованиеАкустико-эмиссионное оборудование
Оценка степени повреждаемости стали 19Г

2. Материал и методы исследования

В качестве исследуемого материала выбрана конструкционная сталь 19Г (состав, мас.%: C 0,16−0,22; Si 0,20−0,40; Mn 0,7−1,00; Cr ≤ 0,30; Cu ≤ 0,30; Ni ≤ 0,30), которая используется для изготовления нефтепроводов. Образцы одинаковых размеров для испытаний на статическое растяжение и циклическое нагружение вырезали из готовых труб диаметром 720 и толщиной 10 мм. Размер рабочей части плоских образцов: длина 50 и толщина 10 мм. Сталь имела феррито-перлитную структуру с наличием вытянутых строчечных включений сульфида марганца. Испытания на статическое растяжение с одновременной регистрацией акустической эмиссии (АЭ) проводили на машине INSTRON, обладающей низким уровнем механических шумов, при скорости растяжения ε = 1,6x10−4 с−1. Получены следующие механические свойства: σв = 505, σ0,2 = 379 МПа, δ = 30,1, φ = 14,5%. Испытания на усталость в условиях гармонического циклического растяжения (коэффициент асимметрии цикла R = 0,1) с частотой 20 Гц проводились на сервогидравлической машине ШЕНК-PSB-100 на базе 2x106 циклов. Для регистрации АЭ применен монитор СДС1008, являющийся акустико-эмиссионной диагностической системой нового поколения, позволяющей получать как амплитудные и энергетические, так и спектральные характеристики АЭ, которые несут информацию о природе источников ее сигналов. Совместно с методом АЭ использован метод кинетической твердости, разработанный в ВНИИАЭС [8], позволяющий проводить механические испытания материалов без нанесения необратимых повреждений металлической конструкции.