Отправить статью по E-mail Диагностический комплекс «MicroLab-Z2» для неразрушающей оценки структурно-деформационных параметров металла конструкций
- Авторы: Зорин А.Е.1, Красненьков В.И.2
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «УГТУ»
- ООО «ОМИКОН Текнолоджис»
- Выпуск: № 1 (2024)
- Страницы: 73–84
- Раздел: Комплексное применение методов неразрушающего контроля
- URL: https://journals.rcsi.science/0130-3082/article/view/255550
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0130308224010071
- ID: 255550
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Поведение конструкции при воздействии внешних факторов определяется тремя ключевыми группами параметров строения ее металла (химических, структурных и деформационных). Получение информации о данных параметрах непосредственно на конструкции позволит эффективно решить задачу оценки ее фактического технического состояния. Задача неразрушающей оценки химического состава металла решается использованием портативных спектрометров. Для оценки двух других групп параметров разработан диагностический комплекс MicroLab-Z2. Он имеет два функциональных блока. Блок подготовки поверхности обеспечивает формирование на поверхности изделия площадки с шероховатостью, плоскостностью и уровнем вносимого механического наклепа, соответствующим лабораторной подготовке металлографических шлифов. Исследовательский блок представляет собой платформу, на которой установлены металлографический микроскоп и портативный микротвердомер. Он позволяет в любом пространственном положении выполнять металлографические исследования с увеличением до ×1000, поверхностное микроиндентирование, измерение значений микротвердости при нагрузке 0—200 гс и оптическое изучение морфологии отпечатков. Достоверность данных, получаемых диагностическим комплексом MicroLab-Z2, подтверждена в ходе проведения сравнительных испытаний со стационарным оборудованием. С помощью разработанного устройства может быть выполнена оценка параметров структуры и загрязненности металла неметаллическими включениями, оценка степени упрочнения и охрупчивания металла, обнаружение процессов старения. Использование диагностического комплекса MicroLab-Z2 для оперативной неразрушающей оценки структурно-деформационных параметров металла конструкций позволит выйти на качественно иной уровень эффективности выполнения производственного и входного контроля выпускаемой продукции, оценки ремонтопригодности дефектов, планирования ремонтных работ и других компенсирующих мероприятий, экспертизы промышленной безопасности.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
А. Е. Зорин
ФГБОУ ВО «УГТУ»
Автор, ответственный за переписку.
Email: zorinae86@rambler.ru
Россия, 169300, Ухта, ул. Первомайская, 13
В. И. Красненьков
ООО «ОМИКОН Текнолоджис»
Email: info@omicon-tech.ru
Россия, Москва, ул. Маршала Соколовского, 10, корп.1
Список литературы
- Лисин Ю.В. Трубы держат давление // Трубопроводный транспорт нефти. 2015. № 8. С. 5—14.
- Мишетьян А.Р. Шабалов И.П., Чевская О.Н., Филиппов Г.А. Влияние условий трубного передела и структурного состояния на эксплуатационную надежность высокопрочных трубных сталей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической информации. 2021. Т. 77. № 4. С. 455—463.
- Хлыбов О.С. Прогноз и управление механическими свойствами проката методами вероятностного моделирования // Металлург. 2020. № 4. С. 71—74.
- Лисин Ю.В., Неганов Д.А., Суриков В.И., Гумеров К.М. Исследования изменений свойств металла трубопроводов в процессе эксплуатации: обобщение результатов и перспективные разработки Уфимской научной школы // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Т. 7. № 2. С. 22—30.
- Япчигулов Р.С., Алабердин И.Р. Изучение деградации механических свойств труб магистрального газопровода // Газовая промышленность. 2021. № 1 (811). С. 90—93.
- Скородумов С.В., Неганов Д.А., Студёнов Е.П., Пошибаев П.В., Никитин Н.Ю. Статистический анализ результатов механических испытаний металла и труб магистральных трубопроводов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2022. Т. 88. № 1—1. С. 82—91.
- Гольдштейн М.И., Фарбер В.М. Дисперсионное упрочнение стали. М.: Металлургия, 1979. 208 с.
- Шмитт-Томас К.Г. Металловедение для машиностроения / Справочник. М.: Металлургия, 1995. 511 с.
- Лаврентьев А.А., Ильин А.В. Трещиностойкость высокопрочных среднелегированных сталей и ее связь с характеристиками структуры металла / В сборнике: Приложение к журналу. Вестник Тамбовского университета. Сер. «Естественные и технические науки». Тамбов, 2018. С. 152—156.
- Сыч О.В., Хлусова Е.И. Взаимосвязь параметров структуры с характеристиками работоспособности судостроительных сталей различного легирования // Вопросы материаловедения. 2020. № 4 (104). С. 17—31.
- Гетманова М.Е., Ливанова О.В., Филлипов Г.А., Яндимиров А.А., Сухов А.В. Структурная неоднородность и вязкость разрушения колесной стали // Деформация и разрушение материалов. 2006. № 12. С. 32—37.
- Зорин А.Е. Неразрушающая оценка механических характеристик металла ответственных конструкций на основании анализа его ключевых структурно-химических и деформационных параметров // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2023. Т.13. № 5. С. 402—410.
- ГОСТ 9450—75 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников.
- Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976. 232 с.
- Хрущев М.М. Трение, износ и микротвердость материалов: Избранные работы. М.: КРАСАНД, 2012. 512 с.
- Пат. 2738201 Российская Федерация СПК G01N 3/42 Портативный микротвердомер / А.Е. Зорин, С.Л. Виноградов; заявитель и патентообладатель ООО «ОМИКОН Текнолоджис»; заявл. 03.06.2020г., опубл. 09.12.2020г.
- Зорин А.Е. Разработка портативного микротвердомера для выполнения неразрушающей оценки состояния металла газопроводов // Нефть, газ и бизнес. 2015. № 8. С. 35—38.
- ГОСТ 1778—2022 Металлопродукция из сталей и сплавов. Металлографические методы определения неметаллических включений.
- ГОСТ 5639—82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна.
- ГОСТ 5640—2020 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры проката стального плоского.
- ГОСТ 8233—56 Сталь. Эталоны микроструктуры.
- Зорин А.Е., Романцов А.С. Оценка охрупчивания конструкционных сталей методом микроиндентирования // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023. Т. 89. № 9. С. 64—72.
- Bulatov M., Shatsov A., Grigirev N., Malkov N. Strenght, crack resistance and optical loses of heat-treated silica fibers coated with non-ferrous metal // Optical Fiber Technology. 2023. V. 75. Art.103174.
- Henry R., Le Roux N., Zacharie-Aubrun I. Indentation cracking in mono and polycrystalline cubic zirconia: Methodology of an apparent fracture toughness evaluation // Material Science and Engineering: A. 2022. V. 860. Art. 144261.
- Вабищевич С.А., Вабищевич Н.В., Бринкевич Д.И. Микропрочностные свойства имплантированных монокристаллов кремния // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки. 2012. № 12. С. 79—88.
- Щербак Г.В., Мурашов А.А., Сметанин К.Е. Исследование анизотропии свойств режущей пластины, полученной по технологии керамической 3D-печати (LCM) из композита Al2O3/ZrO2 (ZTA) // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. Т. 87. № 11. С. 64—69.
- Тюрин А.И., Поверинова Г.В., Куприякин А.М. Влияние скорости относительной деформации на величину трещингостойкости Si и Ge при динамическом микроиндентировании // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2007. Т. 12. № 1. С. 84—87.
- Lube T. Fracture Toughness Measurement // Encyclopedia of Materials: Technical Ceramics and Glasses. 2021. V. 1. P. 762—774.
- Зорин А.Е. Разработка способа качественной оценки технического состояния металла конструкций // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2015. № 9. С. 46—50.
- Зорин А.Е. Об особенностях накопления поврежденности металлом газопроводов в процессе эксплуатации // Нефть, газ и бизнес. 2012. № 7. С. 69—71.
- Казаков Ю.В., Зорин А.Е., Зорин Н.Е. Сопротивляемость газопроводов стресс-коррозионному разрушению // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2013. № 11. С. 46—50.
Дополнительные файлы
