Прогнозирование ползучести и длительной прочности наводороженного титанового сплава ВТ6 по изделию-лидеру

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Показано обобщение ранее разработанного метода прогнозирования ползучести и длительной прочности на основании известной информации о поведении заранее испытанного образца (образец-лидер, прототип) в условиях вязкого разрушения материала для случая воздействия на материал агрессивной среды — наводораживания металлических образцов и элементов конструкций с разной степенью внедренного водорода. Отмечены преимущества разработанного метода по сравнению с более сложными известными способами. Показаны результаты расчета ползучести и длительной прочности наводороженных образцов из сплава ВТ6 при температуре 600 ∘C. Результаты исследования демонстрируют, что разработанный метод позволяет не только прогнозировать кривые ползучести и длительной прочности, но и оптимально планировать эксперименты для получения серии кривых ползучести при постоянных напряжениях.

Об авторах

Владимир Павлович Радченко

Самарский государственный технический университет

Email: radchenko.vp@samgtu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4168-9660
Scopus Author ID: 7004402189
ResearcherId: J-5229-2013
https://www.mathnet.ru/rus/person38375

доктор физико-математических наук, профессор; заведующий кафедрой; каф. прикладной математики и информатики

Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Елена Андреевна Афанасьева

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: afanasieva.ea@samgtu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7815-2723
SPIN-код: 7548-9837
https://www.mathnet.ru/rus/person188683

кандидат физико-математических наук; младший научный сотрудник; каф. прикладной математики и информатики

Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Михаил Николаевич Саушкин

Самарский государственный технический университет

Email: saushkin.mn@samgtu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8260-2069
Scopus Author ID: 35318659800
ResearcherId: A-8120-2015
https://www.mathnet.ru/rus/person38368

кандидат физико-математических наук, доцент; доцент; каф. прикладной математики и информатики

Россия, 443100, Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Список литературы

  1. Локощенко А. М., Ильин А. А., Мамонов А. М., Назаров В. В. Экспериментальнотеоретическое исследование влияния водорода на ползучесть и длительную прочность титанового сплава ВТ6 // Металлы, 2008. №2. С. 60–66. EDN: IJPPCZ.
  2. Локощенко А. М., Назаров В. В., Новотный С. В., Ковальков В. К. Экспериментальное исследование ползучести и длительной прочности титанового сплава ВТ6 при температуре 600°C // Вестн. двигателестр., 2006. №3. С. 56–59.
  3. Игумнов Л. А., Казаков Д. А., Шишулин Д. Н. [и др.] Экспериментальные исследования высокотемпературной ползучести титанового сплава ВТ6 в условиях сложного напряженного состояния под воздействием агрессивной среды // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2021. Т. 25, №2. С. 286–302. EDN: FNTAVO. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1850.
  4. Локощенко А. М. Ползучесть и длительная прочность металлов. М.: Физматлит, 2016. 489 с.
  5. Носов В. К., Калачев Б. А. Водородное пластифицирование при горячей деформации титановых сплавов. М.: Металлургия, 1986. 118 с.
  6. Ильин А. А., Калачев Б.А., Носов В. К., Мамонов А. М. Водородная технология титановых сплавов. М.: МИСИС, 2002. 392 с.
  7. Zwicker U. Titan und Titanlegierungen. Berlin, Heidelberg: Springer, 1974. xi+717 pp. (In German). DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-80587-5.
  8. Цвиккер У. Титан и его сплавы. М.: Металлургия, 1979. 512 с.
  9. Локощенко А. М., Фомин Л. В., Третьяков П. М., Махов Д. Д. Ползучесть и длительная прочность водородсодержащего титанового сплава ВТ6 при кусочно-постоянной зависимости растягивающего напряжения от времени // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2023. Т. 27, №1. С. 179–188. EDN: NCUTFK. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1971.
  10. Локощенко А. М., Фомин Л. В., Ларин Н. С. Длительная прочность стержней, растягиваемых в агрессивной среде, при различных двухсвязных формах их поперечных сечений // ПММ, 2021. Т. 85, №1. С. 66–88. EDN: VVUUCI. DOI: https://doi.org/10.31857/S0032823521010045.
  11. Басалов Ю. Г., Локощенко А. М., Фомин Л. В. Ползучесть и длительное разрушение цилиндрической оболочки при нестационарном сложном напряженном состоянии в присутствии агрессивной окружающей среды // Изв. РАН. МТТ, 2021. №4. С. 109–120. EDN: MZUFSI. DOI: https://doi.org/10.31857/S0572329921040048.
  12. Ларин Н. C., Локощенко А. М., Фомин Л. В. Зависимость времени до разрушения стержней, растягиваемых при ползучести в присутствии агрессивной среды, от формы односвязного поперечного сечения // Изв. РАН. МТТ, 2019. №5. С. 59–69. EDN: WCLABH. DOI: https://doi.org/10.1134/S0572329919050106.
  13. Фомин Л. В. Басалов Ю. Г. Длительное разрушение составного стержня при растяжении в условиях ползучести в присутствии активной среды // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2024. Т. 28, №2. С. 390–400. EDN: WXJJNS. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu2018.
  14. Игумнов Л. А., Волков И. А., Казаков Д. А. [и др.] Численное моделирование процесса ползучести титанового сплава ВТ6 при многоосном напряженном состоянии с учетом влияния агрессивной среды // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2021. Т. 25, №3. С. 435–456. EDN: EIPPKA. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1873.
  15. Волков И. А., Коротких Ю. Г. Уравнения состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. М.: Физматлит, 2008. 424 с. EDN: RYRTNT.
  16. Волков И. А., Игумнов Л. А., Коротких Ю. Г. Прикладная теория вязкопластичности. Н. Новгород: Нижегородск. гос. ун-т, 2015. 318 с.
  17. Волков И. А., Игумнов Л. А., Казаков Д. А. [и др.] Уравнения состояния нестационарной ползучести при сложном нагружении // ПМТФ, 2018. Т. 59, №3. С. 191–202. EDN: URHZBY. DOI: https://doi.org/10.15372/PMTF20180320.
  18. Волков И. А., Игумнов Л. А., Казаков Д. А. [и др.] Модель поврежденной среды для описания длительной прочности конструкционных материалов (металлов и их сплавов) // Пробл. прочности пластич., 2017. Т. 79, №3. С. 285–300. DOI: https://doi.org/10.32326/1814-9146-2017-79-3-285-300.
  19. Радченко В. П., Афанасьева Е. А., Саушкин М. Н. Прогнозирование высокотемпературной реологической деформации и длительной прочности вязкопластического материала по образцу-лидеру // Вестн. Сам. гос. техн. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки, 2023. Т. 27, №2. С. 292–308. EDN: EPOTNP. DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu2001.
  20. Радченко В. П., Афанасьева E. A., Саушкин М. Н. Прогнозирование ползучести и длительной прочности материала по образцу-лидеру в условиях вязкого разрушения // ПМТФ, 2023. Т. 64, №6. С. 199–209. EDN: JTYSNN. DOI: https://doi.org/10.15372/PMTF202315261.
  21. Lundin C. D., Aronson A. H., Jackman L. A., Clough W. R. Very-short-time, very-high-temperature creep rupture of type 347 stainless steel and correlation of data // J. Basic Eng., 1969. vol. 91, no. 1. pp. 32–38. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3571023.
  22. Hoff N. J. The necking and the rupture of rods subjected to constant tensile loads // J. Appl. Mech., 1953. vol. 20, no. 1. pp. 105–108. DOI: https://doi.org/10.1115/1.4010601.
  23. Можаровская Т. Н. О зависимости времени до разрушения при длительном нагружении в условиях плоского напряженного состояния от минимальной скорости деформаций ползучести // Пробл. прочн., 1982. №12. С. 51–54.
  24. Можаровская Т. Н., Можаровский В. Н., Штефан Н. И. О зависимости времени до разрушения и установившейся скорости деформаций ползучести конструкционных материалов // Вiсник НТУУ “КПI”. Сер. Машинобудування, 2010. Т. 59. С. 37–40.
  25. Назаров В. В. Экспериментально-теоретическое исследование ползучести и длительной прочности металлов при одноосном и сложном напряженных состояниях: Дис. . . . канд. техн. наук: 01.02.06. М.: Моск. гос. индустриальный университет, 2008. 130 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Экспериментальные (сплошные) и прогнозируемые (штриховые) кривые ползучести сплава ВТ6 по образцу-лидеру 2 при температуре $600^{\circ} C$ с содержанием водорода $c_m=0$%; маркеры: 1 — $\sigma=217$ МПа, 2 — $\sigma=167$ МПа, 3 — $\sigma=117$ МПа; 4 — $\sigma=67$ МПа, 5 — $\sigma=47$ МПа

Скачать (104KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Экспериментальные (сплошные) и прогнозируемые (штриховые) кривые ползучести сплава ВТ6 по образцу-лидеру 2 при температуре $600^{\circ} C$ с содержанием водорода $c_m=0.1$%; маркеры: 1 — $\sigma=217$ МПа, 2 — $\sigma=167$ МПа, 3 — $\sigma=117$ МПа; 4 — $\sigma=67$ МПа, 5 — $\sigma=47$ МПа

Скачать (92KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Экспериментальные (сплошные) и прогнозируемые (штриховые) кривые ползучести сплава ВТ6 по образцу-лидеру 2 при температуре $600^{\circ} C$ с содержанием водорода $c_m=0.2$%; маркеры: 1 — $\sigma=217$ МПа, 2 — $\sigma=167$ МПа, 3 — $\sigma=117$ МПа; 4 — $\sigma=67$ МПа

Скачать (105KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Экспериментальные (сплошные) и прогнозируемые (штриховые) кривые ползучести сплава ВТ6 по образцу-лидеру 2 при температуре $600^{\circ} C$ с содержанием водорода $c_m=0.3$%; маркеры: 1 — $\sigma=217$ МПа, 2 — $\sigma=167$ МПа, 3 — $\sigma=117$ МПа

Скачать (46KB)
Метаданные

© Авторский коллектив; Самарский государственный технический университет (составление, дизайн, макет), 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».