Спосіб оцінки деградації матеріалу внаслідок накопичення пошкоджень в процесі напрацювання

Спосіб оцінки деградації матеріалу внаслідок накопичення пошкоджень в процесі напрацювання, що включає багаторазові вимірювання твердості матеріалу і визначення характеристики розсіювання показників твердості матеріалу при заданому часі експлуатації конструкції на конкретних ділянках, який відрізняється тим, що вимірю вання твердості суміщають з багаторазовим хімічним аналізом конкретних ділянок конструкції за основним хімічним елементом і визначають характеристику розсіювання процентного вмісту основного хімічного елемента в матриці матеріалу за формулою 1 n 0 i ni 1 100% , де: Винахід відноситься до галузі випробування матеріалів, а саме до способів контролю стану матеріалу в процесі напрацювання. Процес деформування матеріалу супроводжується незворотними змінами їх властивостей і структури. Достовірна інформація про структурний стан матеріалу на різних стадіях деформування необхідна для вирішення багатьох задач механіки матеріалів, пов'язаних, зокрема, з побудовою достовірних моделей деформування і руйнування, а також з надійним обґрунтуванням залишкового ресурсу конструкцій. У наш час розроблені різні руйнівні і неруйнівні методи контролю стану матеріалу в процесі напрацювання. Недолік експериментальних даних і свобода у виборі міри пошкоджень породили численні підходи в цьому напрямку. Слід підкреслити, що найбільші складності виникли при розробці методів контролю в області малих і помірних пошкоджень. Найбільш близьким за технічною сутністю до способу, що заявляється, є спосіб оцінки деградації матеріалу внаслідок накопичення пошкоджень в процесі напрацювання, згідно якого при заданому часі експлуатації конструкції на конкретних ділянках виконують багаторазові вимірювання твердості матеріалу і визначають характеристики розсіювання показників твердості матеріалу, які в подальшому приймаються для оцінки структурної неоднорідності матеріалу [Патент України № 52107А, МКИ7, G01N3/00, G01N3/40. „Спосіб оцінки деградації матеріалу внаслідок накопичення пошкоджень в процесі напрацювання "LM-метод твердості". /А. О. Лебедев, М. Р. Музика, Н. Л. Волчек. - 15.01.03. Бюл. № 1]. Головним недоліком відомого способу є те, що неможливо співставити ступінь розсіювання властивостей матеріалу за запропонованим методом з фактичною пошкодженістю, особливо з її граничними значеннями. Фактично у залежності від температурно-силових умов навантаження конструкцій ступінь розсіювання механічних властивостей матеріалу (в даному випадку твердості) буде підпорядкована своєму законові. Таким чи 0 (19) UA (11) 76274 (13) C2 0 - процентний вміст основного хімічного елемента в матриці матеріалу до експлуатації конструкції, - процентний вміст основного хімічного i елемента в матриці матеріалу при заданому часі експлуатації при i - вимірюванні, n - число вимірювань, що дорівнює 25. 3 76274 4 ном, для кожного конкретного випадку буде своя матриці матеріалу в порівнянні з вихідним станом. тарирувальна залежність між параметрами Найбільш достовірно цей ефект буде фіксуватися розсіювання і фактичною пошкодженістю. Даний на тих елементах, процентний вміст яких в спосіб дозволяє лише якісно оцінювати ріст матеріалі достатньо великий. Природно, що для пошкодженості матеріалу при експлуатації більшості конструкційних матеріалів основним конструкції. хімічним елементом в матриці матеріалу є залізо Винаходом ставиться завдання підвищення (Fe) (ваговий процент складає 75 80% ) і тому достовірності оцінки деградації матеріалу в необхідно визначати саме характеристику наслідок накопичення пошкоджень в процесі нарозсіювання процентного вмісту Fe в матриці працювання при складних температурно-силових матеріалу. умовах навантаження конструкцій. Слід відмітити, що зазначена вище процедура Поставлене винаходом завдання досягається дозволяє не лише якісно але й кількісно оцінювати тим, що у способі оцінки деградації матеріалу деградацію матеріалу в наслідок накопичення внаслідок накопичення пошкоджень в процесі напошкоджень в процесі напрацювання. працювання, що включає багаторазові 0% Зокрема, значенню відповідає вимірювання твердості матеріалу і визначення вихідний непошкоджений матеріал, а значенню характеристики розсіювання показників твердості 100% - повністю зруйнований матеріал (поматеріалу при заданому часі експлуатації рожнина або тріщина). конструкції на конкретних ділянках, згідно винахоЗ врахуванням досягнень сучасної техніки заду вимірювання твердості суміщають з багаторапропонований спосіб технічно легко реалізується зовим хімічним аналізом конкретних ділянок (переносні аналізатори „Jeol" дозволяють з надконструкції за основним хімічним елементом і визвичайно високою точністю, помилка тисячні долі значають характеристику розсіювання процентновідсотка, визначати процентний вміст хімічних го вмісту основного хімічного елемента в матриці елементів в локальних зонах конструкції). матеріалу : Виконані випробування як з використанням методу твердості, так і запропонованого способу 1 n 0 i оцінки деградації матеріалу за хімічним аналізом ni 1 100% , де показали, що для допустимої точності оцінки 0 однорідності матеріалу достатній об'єм випробувань складає 20-30 вимірювань. Тому необхідне 0 - процентний вміст основного хімічного число вимірювань за запропонованим способом елемента в матриці матеріалу до експлуатації приймається 25. конструкції, i - теж саме в матриці матеріалу при Таким чином застосування способу дозволяє заданому часі експлуатації при i - вимірюванні, n більш достовірно оцінювати деградацію матеріалу - число вимірювань, рівне 25. внаслідок накопичення пошкоджень в процесі наПри деформуванні матеріалу відбувається працювання у випадках, коли конструкція вдаване зниження процентного вмісту основних піддається складним температурно-силовим умохімічних елементів (завдяки збільшенню густини вам навантаження. дефектів), тобто відмічається відносне зниження процентного вмісту основних хімічних елементів в Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 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