ДОСЛІДЖЕННЯ МІНЛИВОСТІ ФАЗ СТРУКТУРИ МЕТАЛУ ЗВАРНОГО З’ЄДНАННЯ

Анотація

У статті розроблено новий спосіб оцінити деградацію через визначення ступеня неоднорідності структури металу зварних з’єднань, яка виникає під час виробництва та тривалої експлуатації відповідального обладнання, що призначено для роботи в складних умовах високих тисків та температур, на прикладі деталей паропроводів, виготовлених зі сталі 15Х1М1Ф. Основу запропонованого способу становить методика дослідження металографічного зображення з використанням оптико-математичного аналізу. Ураховуючи складну будову таких структур, у статті як критерій для оцінки сформованої неоднорідності металу зварного з’єднання запропоновано новий параметр – мінливість фаз, що визначає мікроліквацію в ній хімічних елементів та утворення дефектів кристалічної будови (дислокації) з вивільненням компонентів, що їх декорують. Для оцінки мінливості в границях як одного зерна, так й окремих фаз досліджено зображення мікроструктур різних ділянок металу зварного з’єднання: зварного шва, зони термічного впливу та основного металу. Виявлення закономірностей щодо деградації структури зварних з’єднань, здійснювали шляхом розрахунку кореляційних залежностей, ураховуючи значення, отримані під час побудови гістограм розподілу поєднань умовних кольорів (груп фаз) і їх мінливості. Це дало змогу попередньо оцінити ступінь неоднорідності фазового складу зварних з’єднань, ураховуючи значний розкид концентрації компонентів усередині ідентифікованих фаз близького за концентрацією компонентів складу. Розроблений підхід щодо оцінки причини і характеру деградаційних процесів структури різних ділянок металу зварного з’єднання може бути ефективно використано при розробленні нових комплексних технологій виробництва та відновлення теплоенергетичного обладнання, що дасть змогу продовжити термін його експлуатації, сприяти підвищенню економічності, зниженню витрат на ремонт та експлуатацію.