Иванов А.М., Петрова Н.Д., Лукин Е.С

С ДЛИТЕЛЬНЫМ СРОКОМ СЛУЖБЫ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СТАЛЕЙ

ФГБУН Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, г. Якутск, Россия

[email protected]

Для решения проблемы обеспечения хладостойкости сталей необходимо применение существующих технологий и поиск новых путей повышения прочности и хладостойкости материалов. Как известно, для этих целей применяются различные методы термомеханической обработки. Исследование влияния этих воздействий на структуру и свойства материалов – актуальная задача. В настоящей работе рассмотрено влияние интенсивной пластической дефор- мации на микроструктуру и ударную вязкость трубной стали Ст3сп после эксплуа-

тации в течение длительного срока.

Заготовки из новой трубы и заготовки, вырезанные из труб магистрального газопровода (Æ273 мм, толщина стенки 8 мм, давление в трубе 30 атм.) были под- вергнуты РКУП по маршруту «С» при температуре Т = 673 К и числе проходов n =

4. РКУП составных заготовок производился при угле пересечения каналов Ф = 120° в специальной технологической оснастке.

Проведено исследование микроструктуры трубной стали до и после эксплуа- тации в исходном состоянии и после РКУП. Исходная микроструктура не эксплуа- тированной стали ферритно–перлитная полосчатая.

В процессе длительной эксплуатации газопровода структурные изменения в металле трубы сопровождаются уменьшением размера зерна. Показано, что РКУ - прессование не эксплуатированной стали приводит к более однородному распре- делению перлита в ходе интенсивной пластической деформации, а также измель- чению зерен. Обработка интенсивной пластической деформацией эксплуатирован- ной стали образует мелкозернистую структуру, существенно не отличающуюся от образцов после РКУП не эксплуатированной стали.

После длительной эксплуатации в результате структурных изменений микро- твердость стали уменьшился на 45 %. РКУП повышает Hv в 1,65–2,1 раза.

Для заготовки из трубы без эксплуатации, подвергнутой РКУП, ударная вяз- кость (KCV) при Т = 213 К составила 3,76×104 Дж×м-2. В то же время для трубы по- сле длительной эксплуатации в результате РКУП KCV = 2,74×104 Дж×м-2, что при- мерно в 1,5 раза ниже, чем для неиспользованной трубы.

Таким образом, показано уменьшение размера зерна после длительной экс- плуатации трубы и достижение более мелкого зерна в материале неиспользованной трубы после равноканального углового прессования. Кроме того, после равнока- нального углового прессования сохраняется более низкое значение ударной вязко- сти KCV при низкой температуре для стали после длительной эксплуатации по сравнению с неиспользованной.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта №III.20.3.3 Про- граммы №III.20.3 СО РАН.

Дата добавления: 2017-01-14