Page 230 - Дисертація ГРЕДІЛЬ_ФМІ

230

5.7 Недоліки процедури деформаційного старіння як експрес-
методу експлуатаційної деградації конструкційних сталей

Розроблення експрес-методів експлуатаційної деградації конструкційних

матеріалів повинно базуватися на реалізації в максимальній мірі тих фізико-
механічних чи фізико-хімічних процесів, які спричиняють та супроводжують

експлуатаційні зміни в металі. З іншого боку, наведені вище закономірності
впливу пошкодженості в конструкційних сталях на їх опір крихкому руйнуванню

вказують на важливу роль врахування цього чинника експлуатаційної деградації

сталей для розроблення відповідного експрес-методу.
В якості лабораторного експрес-методу для прогнозування зниження

пластичності та опору крихкому руйнуванню сталей використовують відому
процедуру [300] деформаційного старіння (ДС), фізична основа якого в

утворенні т. зв. хмар Котрелла – осідання на дислокаціях атомів вуглецю і

азоту. Тоді пластична деформація металу ускладнюється, а це призводить до

його окрихчення.

Пластична деформація, принаймні в мікрооб’ємах металу, що забезпечує
підвищену густину дислокацій у ньому, є необхідною передумовою реалізації

процесу деформаційного старіння сталей. Подальший етап, нагрівання металу,
сприяє інтенсифікації дифузійних процесів, а саме дифузії атомів вуглецю та

азоту, що не зв’язані у сполуки, до дислокацій, в ядрах яких вони осідають
(саме цей процес вважають утворенням хмар Котрелла). Зазначимо, що

утворення хмар Котрелла передбачає дифузію домішкових елементів, тому

навіть незначне підвищення температури сприяє цьому процесу.

Реалізація вказаних етапів у процедурі ДС призводить до гальмування

руху дислокацій, тобто до окрихчення металу, що на макрорівні за

випробувань зразків на розтяг проявляється у збільшенні міцності та

зменшенні пластичності сталей (рис. 5.9).