Спосіб контролю технічного стану конструкції в процесі експлуатації методом твердості

Спосіб контролю технічного стану конструкції в процесі експлуатації методом твердості, що включає операції вимірювання твердості металу 3 40200 сутні в матеріалі, як технологічного характеру, так і набуті при напрацюванні внаслідок накопичення пошкоджень різної природи. Ці скриті дефекти, становлять особливу небезпеку при подальшій експлуатації виробу, тому що їхня присутність приводить до різкого збільшення рівня напружень. Проте під навантаженням ці скриті дефекти проявляються, мікротріщини, пори та інші пошкодження матеріалу розкриваються, а вимірювані значення твердості характеризують реальний стан матеріалу. Тому різниця поміж характеристиками вимірюваних значень твердості металу на стадіях напрацювання і у початковому стані, що виконані під навантаженням до рівня робочих напружень, більш достовірно характеризує темп росту накопичення пошкоджень в металі і фактичний рівень накопичених пошкоджень. Суть процесів, які проходять в відповідності з операціями запропонованого способу і їх послідовність полягають у наступному. Спочатку конструкцію, яка вводиться в експлуатацію, тобто яка знаходиться у початковому стані, навантажують до рівня робочих напружень і в цьому стані проводять віміри твердості. Потім на різних стадіях напрацювання знову визначають твердість металу конструкції, яка знаходиться під навантаженням при робочих рівнях напружень. Далі шляхом порівнювання отриманих характеристик твердості визначають технічний стан металу конструкції. Приклад. Контроль технічного стану металу методом твердості проводили на зразках з конструкційній сталі 20, виготовлених згідно до ГОСТ 1497-84 як зразки для випробування на одновісний розтяг. Спочатку зробили вимірювання твердості матеріалу зразків у початковому стані без навантаження НRВn і після навантаження HRBНn, до рівня робочих напружень sр =200 МПа. Потім проводили випробування зразків на циклічний розтяг до цього рівня робочих напружень при віднульо Комп’ютерна верстка І.Скворцова 4 вому циклі. Після наробітки зразків до 2,1х104 циклів і 3,5x104 циклів знову здійснювали вимірювання твердості металу кожного зразка без навантаження HRB і під навантаженням HRBн. За результатами вимірювань характеристик твердості зразків розраховували різницю поміж відповідними значеннями твердості металу, що визначались в навантаженому стані і без навантаження. Для зразка з наробіткою 2,1х104 циклів HRB - HRВn = 77,2 МПа - 74,3 МПа = 2,9 МПа і HRBн – HRBнn = 76,1 МПа - 74,3 МПа = 1,8 МПа. Для зразка з наробіткою 3,5x104 циклів HRB - НRВn = 78,9 МПа - 74,3 МПа = 4,6 МПа і HRBн - HRBнn = 75,8 МПа -74,4 МПа =1,4 МПа. Отримані результати показують, якщо проводити контроль технічного стану за результатами вимірів твердості металу конструкції без навантаження до рівня робочих напружень в початковому стані і після напрацювання, то можна зробити помилковий висновок стосовно таких параметрів пошкоджуваності металу конструкції, як швидкість накопичення пошкоджень в досліджуваному металі в процесі напрацювання і фактичний рівень накопичених пошкоджень, тому що реальний стан пошкоджуваності металу проявляється саме під навантаженням. Таким чином, значення характеристик твердості металу, які визначені під навантаженням до рівня робочих напружень, більш показові при проведенні контролю технічного стану конструкції в процесі експлуатації, ніж ті, що визначені без навантаження. Даний спосіб дозволяє підвищити точність проведення контролю технічного стану конструкції в процесі експлуатації методом твердості, оскільки за його допомогою можливо оцінити реальний стан конструкції внаслідок накопичення пошкоджень в металі на різних стадіях напрацювання. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601