Page 22 - Автореферат Греділь М.І.

20

коміцні трубні сталі з феритно-перлітною структурою практично не схильні до КР
у вихідному стані, однак після тривалої експлуатації набувають таку здатність.

Лабораторний метод пришвидшеної деградації низьколегованих трубних
сталей, що моделює розвиток експлуатаційної пошкодженості. Науковою осно-
вою для удосконалення методу є встановлені закономірності експлуатаційних змін
механічних властивостей трубних сталей, механізм розвитку експлуатаційної пош-
коджуваності та особливості впливу водню на її інтенсифікацію.
За основу використали стандартизований метод визначення схильності ме-
талевих матеріалів до механічного старіння під час випробування на ударний ви-
гин (ДСТУ 9166:2021). Він передбачає деформування зразка до 10% із подальшим
відпуском при 250 С упродовж однієї год для активізації процесу осідання на
о
дислокаціях атомів вуглецю і азоту (т. зв. хмар Котрелла) та лише наближено від-
творює деградацію низьколегованих сталей, а саме, її першу стадію – деформа-
ційного старіння (ДС), оскільки не відтворює розвиток розсіяної пошкодженості в
експлуатованому матеріалі (другу стадію деградації).
Метод модифікували використанням додаткового чинника – водню для іні-
ціювання пошкоджуваності у сталі, подібної до експлуатаційної. Для цього засто-
сували електролітичне наводнювання сталі безпосередньо перед деформуванням
(рис. 14), що спричиняло розвиток пошкодженості у металі на нано- та мікрорівні
та відповідні зміни у його поведінці, подібні до виявлених під час експлуатаційної
деградації. Експериментально обґрунтовано необхідну інтенсивність катодної по-
ляризації сталей (густину катодного струму і кат, прикладеного до зразків) залежно
від класу їх міцності, яка визначається схильністю до ВО. Апробовано такі режи-
2
ми ЕХ наводнювання з кислого електроліту (0,01 н розчин H 2SO 4): 20 мА/см для
2
2
сталі Х52 (17Г1С), 10 мА/см для Х60 та 0,33 мА/см для Х70. Після наводнюван-
ня зразки навантажували одновісним розтягом у повітрі до деформації 2,8-3,0%, і
піддавали відпуску за температури 250 °C упродовж 1 год.

а

б

Рисунок 14 – Поетапність методів: а - відомий ДС; б – запропонований Н+ДС

Розвинутий метод використано для прогнозування схильності експлуатова-
них низьколегованих трубних сталей різної міцності (Х52, Х60 та Х70) до коро-
зійно-механічного руйнування.
Виявлено, що схильність до КР у розчині NS4, насиченому CO 2 (pH 5,7)
суттєво залежить від стану сталей: вихідного, експлуатованого чи лабораторно
деградованого (рис. 15). Лише високоміцна сталь Х70 виявила чутливість до КР у