Оценка степени повреждаемости стали 19Г |
2. Материал и методы исследованияВ 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. |