Кинетика водородного охрупчивания и эффективность субструктурного взрывного упрочнения стали

• Автор: Айткулов, Рафаэль Равилович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ВОДОРОДНАЯ ХРУПКОСТЬ СТАЛИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВЛАЖНОЙ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕЙ СРЕДЫ. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Феноменология, механизмы и оценка водородной

хрупкости стали

1.2 Влияние состава и структуры на повреждаемость стали в

сероводород содержащих средах

1.3 Методы определения концентрации водорода в металле

1.4 Цель и задачи исследования

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ

2.1 Общеметодический подход, материалы и режимы

наводороживаиия
2.2 Испытания на водородную хрупкость в условиях
разрушения отрывом
2.3 Методика определения концентрации диффузионно
подвижного и молизованного водорода
2.4 Структурные исследования
2.5 Коррозионномеханические испытания
2.6 Электрохимические исследования
2.7 Взрывное упрочнение стали
ГЛАВА III. КИНЕТИКА ВОДОРОДНОГО ОХРУПЧИВАНИЯ СТАЛИ И ПРЕВРАЩЕНИЯ АБСОРБИРОВАННОГО ВОДОРОДА
3.1 Закономерности кинетических превращений водорода
при электрохимическом насыщении образцов
3.2 Уровни механической устойчивости стали в связи с
превращениями абсорбированного водорода
3.3 Зависимость уровня повреждаемости от концентрации
абсорбированного водорода в стали
3.4 Оценка стали по параметру водородной повреждаемости
3.4.1 Экспресс оценка стали на склонность к сероводородному растрескиванию
3.4.2 Выбор вида обработки и структуры стали
ГЛАВА IV. КОМПЛЕКСНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВЗРЫВНОГО
УПРОЧНЕНИЯ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВЗТО СТАЛИ
4.1 Разработка способа ВЗТО
4.2 Особенности субструктурных и карбидных превращений
4.3 Оптимизация субструктуры как способ повышения водороднокоррозионной стойкости стали
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Предмет исследования - субструктура стали. Для выполнения поставленных задач проводились испытания на отрыв растяжением цилиндрических образцов с глубоким кольцевым надрезом. Скорость деформирования контролировали. Электрохимическое наводороживание проводили в сероводородсодержащих водных средах. Концентрация водорода определялась методом плавления образцов-свидетелей на установке Ипак ЭО- французской фирмы Абате1е. Концентрацию определяли сразу после наводороживания и после контролируемой по времени дегазации образцов при комнатной температуре. При этом выявили кинетику превращений абсорбированного водорода из диффузионно-подвижного в молизованное состояние и их связь с кинетикой ВХ. Работы по взрывному упрочнению были выполнены на полигоне взрывной обработки металлов при Оренбургском газоперерабатывающем заводе. Полигон был организован кафедрой физики ОрПТи (в настоящее время кафедра общей физики Оренбургского государственного университета) в году и в дальнейшем передан газоперерабатывающему заводу при освоении промышленного производства специальных трубных переходов методом взрывного обжатия трубчатых заготовок. ОрПТи, а также в лаборатории ЦНИПРа газопромыслового управления ВПО «Оренбурггазпром». Оренбурггазпрома и выполнения госбюджетной НИР кафедры общей физики ОГУ. МИМ8), просвечивающей (ЭМВ-0ЛМ) и сканирующей (JSM-) электронной микроскопии. Для электрохимических измерений был использован потенциостат ПМ. ДРОН УМ 1. Концентрация водорода в металле определялась на установке Itnac DO- фирмы Adamele. Испытания на отрыв наводороженных образцов были выполнены на машине FM-0. Коррозионно-механические испытания образцов на длительную прочность и ползучесть выполнены на рычажных установках. Статистическая обработка экспериментальных данных производилась методом линейного корреляционно-регрессионного анализа с использованием программ Microsoft Excel и MathCad. Способ оценки склонности стали к ВХ защищен авторским свидетельством на изобретение № 1. Разработан способ взрывного упрочнения и термической обработки, повышающий в 2-3 раза устойчивость стали против водородно-коррозионного воздействия. Способ защищен авторским свидетельством на изобретение № . С г. ВЗТО был внедрен на Оренбургском газоперерабатывающем заводе при производстве крупногабаритных трубных переходов взрывным обжатием трубчатых заготовок. По новой технологии ВЗТО изготовлены сотни крупногабаритных трубных переходов, которые использованы при обустройстве магистральных и технологических трубопроводов на предприятиях Оренбурггазпрома и Астраханьгазпрома. Основное содержание диссертации опубликовано в центральных и отраслевых журналах, научно-технических сборниках и докладывалось и обсуждалось на IV всесоюзном семинаре «Водород в металлах» (Москва, г. XIV международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов» (Самара, г. VII всесоюзной конференции «Сварка, резка и обработка материалов взрывом» (Киев, г. VIII всесоюзной научно-технической конференции «Сварка, резка и обработка взрывом металлоконструкций» (Минск, г. Социокультурная динамика региона. Наука. Культура. Образование» (Оренбург, г. Фракталы и прикладная синергетика» (Москва, г. II международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, г. V международной научной конференции «Прочность и разрушение материалов и конструкций» (Оренбург, г. Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (Москва, г). По результатам исследований опубликовано печатных работ, получено два авторских свидетельства. Выражаю искреннюю признательность за неустанную помощь и внимание при выполнении данной работы научному руководителю к. Савченкову Э. А. Благодарю за помощь и сотрудничество в проведении экспериментов и опытнопромышленных испытаний сотрудников Оренбургского госуниверсигета Воронову В. М., Щербилис И. А., Юрескул И. В., Светличкина В. Ф., Коробкову Л. П., работников ООО «Газпром добыча Оренбург» Маняченко A. B., Ушакова Б.