Определение остаточного ресурса метастабильной стали акустическим и вихретоковым методами контроля

Проведены исследования влияния циклического деформирования на динамический модуль сдвига и содержание фазы мартенсита деформации метастабильной аустенитной стали 12Х18Н10Т с помощью акустических и вихретоковых измерений. Исследована интенсивность изменения модуля сдвига в области много- и малоцикловой усталости. Предложено физическое обоснование разделения областей много- и малоцикловой усталости на основе интенсивности изменения модуля сдвига. Исследована стадийность изменения модуля сдвига, отражающая закономерности увеличения объемной доли мартенсита деформации. Изучены зависимости модуля сдвига метастабильной стали от содержания мартенсита деформации с учетом образования микродефектов и релаксации остаточных напряжений при различных значениях амплитуды деформации. Получены выражения для определения остаточного ресурса материала на основе акустических и вихретоковых измерений.
EDN: JBEIPS, https://elibrary/jbeips

Литература

[1] Kachanov M., Sevostianov I. Micromechanics of materials, with аpplications. Springer, 2018. 712 p.

[2] Сергеева О.А., Мишакин В.В., Клюшников В.А. Исследование связи характеристик циклического деформирования с модулями упругости метастабильных аустенитных сталей. Проблемы прочности и пластичности, 2024, т. 86, № 1, с. 94–105, doi: http://doi.org/10.32326/1814-9146-2024-86-1-94-105

[3] Ригмант М.Б., Корх М.К. Контроль фазового состава и магнитных свойств изделий ответственного назначения из аустенитно-ферритных и аустенитно-мартенситных сталей. Вестник Концерна ВКО «Алмаз — Антей», 2020, № 3, с. 45–53.

[4] Гольдштейн М.И., Литвинов В.С., Бронфин Б.М. Металлофизика высокопрочных сплавов. Москва, Металлургия, 1986. 312 с.

[5] Алешин Н.П., Белый В.Е., Вопилкин А.Х. и др. Методы акустического контроля металлов. Москва, Машиностроение, 1989. 456 с.

[6] Kachanov M.L., Mishakin V.V., Pronina U.G. On low cycle fatigue of austenitic steel. Part II: Extraction of information on microcrack density from a combination of the acoustic and eddy current data. Int. J. Eng. Sci., 2021, vol. 169, art. 103569, doi: http://doi.org/10.1016/J.IJENGSCI.2021.103569

[7] Мишакин В.В., Сергеева О.А., Клюшников В.А. Влияние микроповрежденности на упругие характеристики метастабильных аустенитных сталей при усталостном разрушении. ЖТФ, 2024, т. 94, № 1, с. 60–65, doi: http://dx.doi.org/10.61011/JTF.2024.01.56902.183-23

[8] Mishakin V., Gonchar A., Kurashkin K. et al. On low-cycle fatigue of austenitic steel. part i: changes of poisson’s ratio and elastic anisotropy. Int. J. Eng. Sci., 2021, vol. 168, art. 103567, doi: http://doi.org/10.1016/j.ijengsci.2021.103567

[9] Vinogradov A., Lazarev A., Linderov M. et al. Kinetics of deformation processes in high-alloyed cast transformation-induced plasticity/twinning-induced plasticity steels determined by acoustic emission and scanning electron microscopy: influence of austenite stability on deformation mechanisms. Acta Mater., 2013, vol. 61, no. 7, pp. 2434–2449, doi: http://doi.org/10.1016/j.actamat.2013.01.016

[10] Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ. Предсказание. Предотвращение. Москва, Мир, 1984. 624 с.

[11] Krupp U., West C., Christ H.-J. Deformation-induced martensite formation during cyclic deformation of metastable austenitic steel: influence of temperature and carbon content. Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 481–482, pp. 713–717, doi: http://doi.org/10.1016/j.msea.2006.12.211