Исследование причин снижения ударной вязкости соединительных деталей трубопроводов из стали 10Г2ФБЮ

Abstract

Механические испытания изделий – один из важнейших этапов производства потому, что они позволяют наиболее объективно определить соответствуют ли изделия, изготовленные по определенному технологическому процессу, необходимым требованиям. Ударная вязкость является наиболее важным параметром при оценке механических характеристик изделий из трубной стали, особенно важны значения ударной вязкости при отрицательных температурах. Хрупкое разрушение очень опасно, так как протекает с высокой скоростью и при нагрузке намного меньшей, чем при вязком разрушении. Данная характеристика зависит от многих факторов, среди которых: количество, размер и характер распределения неметаллических включений, размер зерна, наличие упрочняющих частиц, равномерность их распределения и многое другое. Ударная вязкость строго контролируется при испытаниях соединительных деталей трубопроводов, эксплуатирующихся при повышенных давлениях и отрицательных температурах; их переход к хрупкому разрушению может спровоцировать нарушение работы всего трубопровода. Задача определения причин локального снижения ударной вязкости остается актуальной из-за множества воздействующих на нее отдельных факторов или даже комплекса факторов. В связи с тем, что вероятность попадания дефекта, способствующего хрупкому разрушению из-за относительно малой площади сечения ударных образцов, оказывается невысокой, необходимо испытывать несколько образцов из одной области изделия для усреднения результатов. Целью данной работы явилось определение причин пониженной вязкости при испытании соединительных деталей трубопроводов, изготовленных из стали 10Г2ФБЮ, путем сравнения изломов и структур образцов с пониженным и требуемым уровнями ударной вязкости. Testing of mechanical properties of products is one of the most important production stages because they, most objectively, allow determining whether products manufactured by a certain technological process meet the necessary requirements. Impact strength is the most important parameter in assessing the mechanical characteristics of tubular steel products, impact values at low temperatures are especially important. Brittle fracture is very dangerous, since it proceeds at a high speed and with a load much less than with viscous fracture. This characteristic depends on many factors, including: the number, size and nature of the distribution of non-metallic inclusions, grain size, the presence of reinforcing particles, the uniformity of their distribution, and much more. Impact strength is strictly controlled during testing of pipeline components operating at elevated pressures and freezing temperatures; transition to brittle fracture can provoke disruption of the entire pipeline. The task of determining the causes of a local decrease in impact strength remains relevant due to the many individual factors acting on it, or even a complex of factors. Due to the fact that the probability of a defect contributing to brittle fracture, because of the relatively small crosssectional area of impact samples, is not high, it is necessary to test several samples from the same area of the product to average the results. The aim of this work was to determine the causes of reduced viscosity when testing pipeline components made of 10G2FBY steel by comparing fractures and sample structures with reduced and required impact strengths.