Page 9 - Avtoreferat
P. 9

7


                   Критичні коефіцієнти інтенсивності напружень K с, визначені за короткочасно-
            го  навантаження  зразків  у  повітрі,  становлять  57,5  МПа·м   для  сталі  20  та  87,2
                                                                                      ½
                     ½
            МПа·м   для  сталі  30ХМА,  тобто  у  повітрі  сталь  30ХМА  за  опором  поширенню
            тріщини у півтора рази перевищує сталь 20 (рис. 4). Порогові коефіцієнти інтенсив-
            ності  напружень  для  сталі  30ХМА  і  сталі  20  у  сірководневому  розчині  NACE
                                                                 ½
            становлять 43,6 (0,5K с) і 33,5 (0,6K с) МПа·м  відповідно (рис. 4, криві 1).
                   Відомо, що для матеріалів обладнання нафтогазовидобувної промисловості і
            трубопроводів,  які  контактують  зі  сірководеньвмісними  середовищами,  граничне
            значення  K Іscc  повинно  бути  не  нижчим  за  33  МПа·м .  Отже,  обидві  сталі
                                                                                      ½
            задовольняють цю вимогу. За абсолютним значенням параметра K Іscc сталь 30ХМА
            перевершує  сталь  20,  проте  у  сірководневому  розчині  NACE  її  тріщиностійкість
            понижується суттєвіше, ніж сталі 20: коефіцієнт впливу середовища γ = (K с – K Іscc) /
            K с  для  них  становить  0,5  та  0,4  відповідно.  На  противагу  цьому  вплив
            сірководневого розчину на опір КР гладких зразків зі сталі 30ХМА слабший, ніж зі
            сталі 20 (див. рис. 2а), тобто вона володіє більшим опором до зародження тріщин,
            що, очевидно, пов’язано насамперед з низьким вмістом у ній сірки (0,008% мас.) та
            вищою чистотою за неметалевими включеннями.






















                                     а                                                  б
              Рис. 4. Тріщиностійкість сталей 30ХМА (а) та 20 (б) за статичних (1) і повторно-

                          статичних (2) навантажень у сірководневому розчині NACE.

                   За повторно-статичних навантажень за прямокутним циклом довговічність зразків
            зі  сталі  30ХМА  зі  заздалегідь  створеною  втомною  тріщиною,  якщо  K І0max  >  K Іscc,
            знизилася у 2 - 4 рази проти довговічності під статичними навантаженнями (рис. 4а).
            Для  сталі  20  ці  показники  відрізняються  несуттєво.  Пороговий  коефіцієнт
            інтенсивності  напружень  за  повторно-статичних  навантажень  зразків  цієї  сталі  у
            розчині  NACE  знижується  на  3  МПа·м   порівняно  з  пороговим  значенням  за
                                                                ½
                                                                           ½
            статичного  навантаження  і  становить  30,5  МПа·м   (рис.  4б),  а  для  сталі  30ХМА
            дорівнює 43,6 МПа·м . Отже, повторно-статичні навантаження незначно впливають
                                      ½
            на коефіцієнт K Іscc для обох сталей.
                   Одержані результати свідчать, що пришвидшене руйнування сталі 30ХМА за
            сумісної  дії  статичних  і  циклічних  навантажень  можна  пов’язати  зі  зниженням  її
            тріщиностійкості за навантажень, більших, ніж порогові. Оскільки  за K І0max  > K Іscc
            основну  роль  починає  відігравати  механічний  фактор,  то  причиною  зниження  її
            тріщиностійкості, найімовірніше, є водневе окрихчення.
                   У  четвертому  розділі  наведено  результати  досліджень  опору  ЗЗ  сталі
            17Г1СУ,  виконаних  електродом  УОНИИ-13/55Р,  статичним,  симетричним  та
   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14