Фрактографічне обґрунтування втрати опору крихкому руйнуванню сталі в елементах металоконструкцій перевантажувальної техніки

Abstract

Розглянута проблема, яка пов’язана з втратою опору крихкому руйнуванню сталі в елементах металоконструкції перевантажувальної техніки. Був проведений фрактографічний аналіз макро- та мікрорівнів зразків, вирізаних з двох ділянок крана, які були піддані випробуванням для визначення їхньої ударної в'язкості. Обрані зразки охоплювали найменш та найбільш навантажені ділянки металоконструкції крана, з метою відображення мінімального та максимального рівнів експлуатаційної деградації сталі. Оцінювання деградації металу здійснювалося за його опором крихкому руйнуванню. Було встановлено зв'язок між характером руйнування, енергоємністю та показниками опору крихкому руйнуванню. Особлива увага була приділена розташуванню розшарування вздовж напряму вальцювання прокату під час макро- та мікрофрактографічних досліджень. Макрофрактографічний аналіз підтвердив загальну схильність металу до розшарувань, особливо вздовж волокон текстури. Ця схильність варіювалася для різних ділянок металоконструкції крана та залежила від рівня робочих напружень у конструкційних елементах. Було встановлено, що поздовжні зразки мають фрактографічні ознаки розшарування у вигляді вторинних тріщин, перпендикулярних до площини руйнування. Макрозлам зразка з навантаженої ділянки виявив значну кількість розшарувань, що свідчить про їхню роль у поширенні руйнування за ударними випробуваннями. Ці результати дозволяють встановити зв'язок між структурою матеріалу, його механічними властивостями та експлуатаційною деградацією, що має важливе значення для покращення надійності та безпеки металоконструкцій кранів