Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

ОЦЕНКА СТРОЕНИЯ ИЗЛОМОВ И СТРУКТУР В КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕДУР

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2015-4-44-52

Полный текст:

Аннотация

Отсутствие быстродействующих, документированных, объективных процедур измерения структур и изломов затрудняет сопоставление неоднородности их строения для выявления критических факторов структуры, лимитирующих разрушение. Отсюда, в частности, принимаемые с целью повышения качества металлопродукции управленческие решения нередко носят субъективный характер, что делает их малоэффективными, ограничивая их применение узких кругом задач. Использование предложенных компьютеризированных процедур обеспечило возможность проведения массовых документированных измерений изображений структур и изломов конструкционных сталей в 2D и 3D-масштабах наблюдения. Для более точной идентификации структур их наблюдали на одном и том же поле шлифа с привлечением оптической, атомно-силовой, растровой электронной микроскопии и дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD-анализа). Из массовых измерений 2D и 3D геометрии вязких изломов сталей с различными типами структур (сорбит отпуска, феррит-перлитная полосчатость, остатки дендритной структуры), схем испытания (на удар и статическое растяжение, при вырезке образцов вдоль и поперек направления прокатки, тангенциально в поковке) реконструировали рельеф излома. Это позволило выделить параметры геометрии рельефа, определяющие различия в уровне вязкости металла (глубина и диаметр ямки, толщина перемычки между смежными ямками). Для оценки неоднородности размещения ямок в изломе использована статистика полиэдров Вороного (распределение полиэдров по площадям, числу соседей и расстоянию между ямками). Накопленная статистика результатов измерения элементов строения структур и изломов, в частности, может быть полезна как для их идентификации, так и для уточнения механизмов вязкого и хрупкого разрушения в конструкционных сталях (при прямом сопоставлении неоднородности строения структур и изломов) с целью выявления факторов, лимитирующих качество металла. Это существенно для повышения объективности и эффективности управленческих решений при повышении однородности качества металлопродукции широкого назначения.

Об авторах

Александр Викторович Кудря
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва
Россия

доктор технических наук, профессор кафедры «Металловедение и физика прочности»



Элина Александровна Соколовская
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры «Металловедение и физика прочности»



Хай Нинь Ле
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва
Россия

аспирант кафедры «Металловедение и физика прочности»



Виктор Александрович Траченко
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва
Россия

аспирант кафедры «Металловедение и физика прочности»



Сергей Валерьевич Скородумов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва
Россия

кандидат технических наук, инженер 1-й категории УНЦ «Международная школа микроскопии»



Ксения Борисовна Папина
Московский городской центр по исследованию физико-механических свойств конструкционных материалов ОАО «МОСГАЗ», Москва
Россия

ведущий инженер лаборатории химического и структурного анализа



Хыу Чыонг Чинь
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва
Россия

студент



Список литературы

1. Крупин Ю.А., Сухова В.Г. Компьютерная металлография. М.: Изд. дом МИ-СиС, 2009. 88 с.

2. Соколовская Э.А. О воспроизводимости результатов измерений структур и изломов с использованием компьютеризированных процедур // Вопросы ма-териаловедения. 2013. № 4. С. 143–153.

3. Кудря А.В., Штремель М.А. О достоверности анализа данных в управлении качеством // Металловедение и термическая обработка металлов. 2010. № 7. С. 50–55.

4. Клевцов Г.В., Мерсон Е.Д. О возможности использования конфокального лазерного сканирующего микроскопа для исследования микрорельефа по-верхности разрушения металлических материалов // Фундаментальные ис-следования. 2012. № 11-5. С. 1185–1188.

5. Мерсон Е.Д., Криштал М.М., Мерсон Д.Л., Еремичев А.А., Виноградов А.Ю. Исследование стадийности процесса разрушения высокоуглеродистой стали, охрупченной водородом с применением метода акустической эмиссии // Де-формация и разрушение материалов. 2012. № 9. C. 41–48.

6. Ханжин В.Г., Штремель М.А. Количественная информация о процессах разрушения, получаемая при измерениях акустической эмиссии // Метал-ловедение и термическая обработка металлов. 2009. № 5. C. 53–59.

7. Кудря А.В., Марков Е.А. Количественная оценка разрушения по акустиче-ской эмиссии в различных масштабах измерения // Материаловедение. 2007. № 1. С. 13–18.

8. Смирнов М.А., Пышминцев И.Ю., Борякова А.Н. К вопросу о классифика-ции микроструктур низкоуглеродистых трубных сталей // Металлург. 2010. № 7. С. 45–51.

9. Штремель М.А. Разрушение. Кн. 1. Разрушение материала. М.: Изд. дом МИСиС, 2014. 670 с.

10. Штремель М.А. Разрушение. Кн. 2. Разрушение структур. М.: Изд. дом МИСиС, 2015. 976 с.

11. Горицкий В.М. Диагностика материалов. М.: Металлургиздат, 2004. 408 с.

12. Фонштейн Н.М., Бронфин Б.М., Ширман А.З., Жукова Е.Н., Борцов А.Н. Количественное микрофрактографическое исследование вязкого разрушения в низколегированных сталях // Физика металлов и металловедение. 1982. Т. 53. № 1. С. 174–179.

13. Тарасевич Ю.Ю. Перколяция: теория, приложения, алгоритмы. М.: УРСС, 2002. 112 с.

14. Никитин Я.Ю. Асимптотическая эффективность непараметрических кри-териев. М.: Физматлит, 1995. 240 с.

15. Кудря А.В., Соколовская Э.А., Арсенкин А.М. Эффективность примене-ния средств наблюдения различной размерности для анализа морфологии вязкого излома улучшаемых сталей // Деформация и разрушение материалов. 2010. № 1. С. 38–44.

16. Штремель М.А. Прочность сплавов. Ч. 2. Деформация. М.: МИСиС, 1997. 528 с.

17. Ченцов Н.Н. Статистические решающие правила и оптимальные выводы. М.: Наука, 1972. 524 с.

18. Кудря А.В., Соколовская Э.А. Неоднородность разномасштабных структур и вязкость конструкционных сталей // Известия Российской Академии наук. Серия физическая. 2004. Т. 68. № 10. С. 1495–1502.

19. Гудков А.А. Трещиностойкость стали. М.: Металлургия, 1989. 376 с.

20. Матвиенко Ю.Г. Модели и критерии механики разрушения. М.: Физмат-лит, 2006. 328 с.

21. Черепанов Г.П. Механика разрушения композиционных материалов. М.: Наука, 1983. 295 с.


Рецензия

Для цитирования:


Кудря А.В., Соколовская Э.А., Ле Х., Траченко В.А., Скородумов С.В., Папина К.Б., Чинь Х. ОЦЕНКА СТРОЕНИЯ ИЗЛОМОВ И СТРУКТУР В КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЯХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕДУР. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2015;(4):44-52. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2015-4-44-52

For citation:


Kudrya A.V., Sokolovskaya E.A., Le H., Trachenko V.A., Skorodumov S.V., Papina K.B., Chinh H. EVALUATION OF FRACTURES AND STRUCTURES MORPHOLOGY IN CONSTRUCTION STEELS USING THE COMPUTERIZED PROCEDURES. Frontier Materials & Technologies. 2015;(4):44-52. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2015-4-44-52

Просмотров: 9


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)