Page 21 - Автореферат Греділь М.І.

19

ності в сталі, а саме, воднем ініційованого мікророзтріскування за дії експлуата-
ційних напружень у стінці труби, спричинених внутрішнім тиском водню у дефе-
ктах (стадія V, рис. 13б-г). Дископодібні мікротріщини формуються від ланцюж-
ків порожнин на включеннях, що додатково послаблює робочий переріз труб. На-
слідки такого активованого воднем мікророзтріскування спостерігали навіть в об-
ласті крізьзеренного долому зразків сталі 17Г1С після 40 років експлуатації (рис.
13в). Це можливо лише тоді, коли таке розтріскування виникло ще до механічних
випробувань зразків, а, отже, є наслідком експлуатаційної деградації сталі.

Рисунок 13 – Стадійність (I–V) розвитку експлуатаційної пошкодженості у
низькоміцній трубній сталі (схема)

Отже, водень відіграє двояку роль у розвитку пошкодженості. З одного бо-
ку, він полегшує відшарування включень від матриці, внаслідок чого утворюють-
ся великі порожнини із неметалевими включеннями всередині. З іншого боку,
акумульований у цих порожнинах водень сприяє їх деформаційному росту через
його накопичення і зростання тиску впродовж тривалої експлуатації сталі. Слід
зазначити, що поява включень, відшарованих від матриці, не означає їх пасивну
роль у подальшому формуванні деформаційних водневих пор. Оскільки включен-
ня займає основний об’єм пори, тоді відчутно менша кількість водню необхідна
для досягнення його високого тиску в порожнині між включенням і зовнішнім
контуром пор уздовж межі з феритною матрицею.
Ймовірність реалізації того чи іншого з двох взаємопов’язаних механізмів
впливу водню на розвиток експлуатаційної пошкодженості в трубних сталях за-
лежить від їх міцності. Зі зменшенням міцності сталей експлуатаційна пошкодже-
ність формується в основному за умов досягнення критично високого тиску вод-
ню в порах, достатнього для реалізації деформаційного механізму росту пор та їх
злиття. І навпаки, механізм водневого розтріскування в сталях внаслідок знижен-
ня когезивної міцності під впливом абсорбованого нею водню стає визначальним
зі зростанням їх міцності. Очевидно, що описані два механізми можуть реалізову-
ватися одночасно і посилювати один одного, але, крім того, можуть супроводжу-
вати корозійно-механічне руйнування сталей із низьким опором крихкому руйну-
ванню. Зокрема, незважаючи на здатність до інтенсивного наводнювання, низь-