<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26896/1028-6861-2021-87-5-61-67</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-1420</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ: ПРОЧНОСТЬ, РЕСУРС, БЕЗОПАСНОСТЬ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. MECHANICAL TESTING METHODS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование поврежденности образцов из стали 12Х18Н10Т при малоцикловой усталости методами неразрушающего контроля</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Study of the damage to 12Cr18Ni10Ti steel samples under low cycle fatigue using methods of nondestructive control</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хлыбов</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khlybov</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Александр Анатольевич Хлыбов</p><p>603155, Нижний Новгород, ул. Минина, 24</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander A. Khlybov</p><p>24, Minina ul., Nizhny Novgorod, 603950</p></bio><email xlink:type="simple">hlybov_52@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кабалдин</surname><given-names>Ю. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kabaldin</surname><given-names>Yu. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Юрий Георгиевич Кабалдин</p><p>603155, Нижний Новгород, ул. Минина, 24</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Yury G. Kabaldin</p><p>24, Minina ul., Nizhny Novgorod, 603950</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рябов</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ryabov</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дмитрий Александрович Рябов</p><p>603155, Нижний Новгород, ул. Минина, 24</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry A. Ryabov</p><p>24, Minina ul., Nizhny Novgorod, 603950</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Аносов</surname><given-names>М. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Anosov</surname><given-names>M. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Максим Сергеевич Аносов</p><p>603155, Нижний Новгород, ул. Минина, 24</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Maksim S. Anosov</p><p>24, Minina ul., Nizhny Novgorod, 603950</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шатагин</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shatagin</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дмитрий Александрович Шатагин</p><p>603155, Нижний Новгород, ул. Минина, 24</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry A. Shatagin</p><p>24, Minina ul., Nizhny Novgorod, 603950</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>R. E. Alekseev Nizhny Novgorod State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>05</month><year>2021</year></pub-date><volume>87</volume><issue>5</issue><fpage>61</fpage><lpage>67</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Рябов Д.А., Аносов М.С., Шатагин Д.А., 2021</copyright-statement><copyright-year>2021</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Рябов Д.А., Аносов М.С., Шатагин Д.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Khlybov A.A., Kabaldin Y.G., Ryabov D.A., Anosov M.S., Shatagin D.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/1420">https://www.zldm.ru/jour/article/view/1420</self-uri><abstract><p>Показана возможность определения степени поврежденности плоских образцов в области малоцикловой усталости на стадии накопления рассеянных повреждений до появления макроскопической трещины. Образцы изготавливали из аустенитной стали 12Х18Н10Т. Плоские образцы испытывали на консольный изгиб при комнатной температуре с постоянной амплитудой нагружения до появления усталостной трещины. В процессе испытаний контролировали скорость (время распространения) упругих волн в материале и коэрцитивную силу. Замеры проводили с интервалом в 500 циклов. Определяли величину упрочнения (по измерениям микротвердости) в пределах 15 мм от образовавшейся трещины, проводили анализ зоны развития поврежденности. Исследовали изображения микроструктур сплава в зоне наиболее вероятного распространения трещины — после разного числа циклов в одной и той же точке на поверхности образца. Результаты проведенных исследований показали, что возникающие при циклическом нагружении структурные изменения (образование мартенсита деформации), зарождение и развитие повреждений с последующим образованием усталостных трещин приводят к изменению упругих и магнитных свойств материала. Так, на начальных этапах нагружения наблюдали некоторое изменение начальных как акустических, так и магнитных характеристик материала, далее они стабилизировались либо слабо изменялись. При наработке более 80 % от числа циклов до разрушения происходило существенное изменение измеряемых параметров. Полученные зависимости акустических и магнитных характеристик материала дают достоверную информацию о текущей поврежденности и могут быть использованы в задачах оценки остаточного ресурса конструкций из стали 12Х18Н10Т.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The possibility of determining the degree of damage to flat samples in the area of low-cycle fatigue at the stage of accumulation of scattered damage before the appearance of a macroscopic crack is demonstrated. Flat samples were tested for cantilever bending at room temperature with a constant loading amplitude until a fatigue crack appeared. Austenitic steel 12Cr18Ni10Ti was used as a test material. The velocity (propagation time) of elastic waves in the material and the coercive force were measured upon testing at intervals of 500 cycles. The zone of damage development was analyzed and value of hardening (based on microhardness measurements) was determined within 15 mm of the developed crack. The analysis of the images of the alloy microstructures in the zone of the most likely crack propagation was performed following different number of cycles at the same point on the sample surface. The structural changes (γ – α transition (formation of martensite deformation)) that occur during cyclic loading, as well as nucleation and development of damage, followed by the formation of fatigue cracks, inevitably lead to changes in the elastic and magnetic properties of the material. At the initial stages of loading, we observed changes in the initial (both acoustic and magnetic) characteristics of the material, which later became stable or changed slightly. When operating time exceeded 80 % of the number of cycles before failure, a significant change in the measured parameters occurred. The obtained dependences of the acoustic and magnetic characteristics of the material provide reliable information about the current damage and can be used in estimating the residual life of the structures made of 12Cr18Ni10Ti steel.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>техническая диагностика</kwd><kwd>ультразвуковой контроль</kwd><kwd>магнитные характеристики</kwd><kwd>малоцикловая усталость</kwd><kwd>сталь 12Х18Н10Т</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>technical diagnostics</kwd><kwd>ultrasonic testing</kwd><kwd>magnetic characteristics</kwd><kwd>low-cycle fatigue</kwd><kwd>steel 12Cr18Ni10Ti</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">грант РНФ № 19-19-00332</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Терентьев В. Ф. Усталость металлических материалов. — М.: Наука, 2003. — 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Terentyev V. F. Fatigue of metallic materials. — Moscow: Nauka, 2003. — 248 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. — М.: Металлургия, 1975. — 451 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanova V. S., Terent’ev V. F. The nature of metal fatigue. — Moscow: Metallurgiya, 1975. — 451 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Владимиров В. И. Физическая природа разрушения металлов. — М.: Металлургия, 1984. — 280 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vladimirov V. I. The physical nature of the destruction of metals. — Moscow: Metallurgiya, 1984. — 280 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горицкий В. М. Диагностика металлов. — М.: Металлургиздат, 2004. — 408 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Goritsky V. M. Diagnostika materialov. — Moscow: Metallurgizdat, 2004. — 408 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Митенков Ф. М., Кайдалов В. Б., Коротких Ю. Г., Панов В. А., Пичков С. Н. Методы обоснования ресурса ядерных энергетических установок. — М.: Машиностроение, 2007. С. 445.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mitenkov F. M., Kaidalov V. B., Korotkikh Yu. G., Panov V. A., Pichkov S. N. Methods for substantiating the resource of nuclear power plants. — Moscow: Mashinostroenie, 2007. P. 445 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Судаков А. В. Ресурс энергооборудования при пульсациях температур / Надежность и безопасность энергетики. 2008. № 9. С. 10 – 18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sudakov A. V. The resource of power equipment at temperature pulsations / Nadezh. Bezopasn. Énerg. 2008. N 9. P. 10 – 18 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / Под ред. В. В. Клюева. Изд. 3-е, испр. и доп. — М.: Машиностроение, 2005. — 656 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Non-destructive testing and diagnostics: Handbook / V. V. Klyuev. 3rd edition. — Moscow: Mashinostroenie, 2005. — 656 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Муравьев В. В., Зуев Л. Б., Комаров К. Л. Скорость звука и структура сталей и сплавов. — Новосибирск: Наука, 1996. — 183 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muravyov V. V., Zuev L. B., Komarov K. L. Sound speed and structure of steels and alloys. — Novosibirsk: Nauka, 1996. — 183 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хлыбов А. А., Васильев В. Г., Углов А. Л. Определение физико-механических характеристик образцов, подвергаемых радиационному облучению / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 12. С. 46 – 49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khlybov A. A., Vasiliev V. G., Uglov A. L. Determination of the physicomechanical characteristics of samples exposed to radiation / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2007. Vol. 73. N 12. P. 46 – 49 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Khlybov A. A., Ryabov D. A. Assessment of Residual Stresses in Specimens of Ferritic-Pearlitic Steel with Austenitic Cladding / Metal Science and Heat Treatment. 2019. Vol. 61. Issue 1 – 2. P. 114 – 119. DOI: 10.1007/s11041-019-00385-3</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khlybov A. A., Ryabov D. A. Assessment of Residual Stresses in Specimens of Ferritic-Pearlitic Steel with Austenitic Cladding / Metal Science and Heat Treatment. 2019. Vol. 61. Issue 1 – 2. P. 114 – 119. DOI: 10.1007/s11041-019-00385-3</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шермергор Т. Д. Теория упругости микронеоднородных сред. — М.: Наука, 1977. — 399 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shermergor T. D. Theory of elasticity of micro-inhomogeneous media. — Moscow: Nauka, 1977. — 399 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карзов Г. П., Марголин Б. З., Швецова В. А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. — СПб.: Политехника, 1993. — 389 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karzov G. P., Margolin B. Z., Shvetsova V. A. Physical and mechanical modeling of destruction processes. — St. Petersburg: Politekhnika, 1993. — 389 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Паршин А. М. Структура и пластичность нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, применяемых в судостроении. — Л.: Судостроение, 1972. — 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Parshin A. M. Structure and ductility of stainless and heat-resistant steels and alloys used in shipbuilding. — Leningrad: Sudostroenie, 1972. — 288 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Химушин Ф. Ф. Нержавеющие стали. — М.: Металлургия, 1967. — 798 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khimushin F. F. Stainless steels. — Moscow: Metallurgiya, 1967. — 798 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Салганик Р. Л. Механика тел с большим числом трещин / Механика твердого тела. 1973. № 4. С. 149 – 158.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Salganik R. L. Mechanics of bodies with a large number of cracks / Mekh. Tv. Tela. 1973. N 4. P. 149 – 158 [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Углов А. Л., Ерофеев В. И., Смирнов А. Н. Акустический контроль оборудования при изготовлении и эксплуатации / Отв. редактор академик РАН Ф. М. Митенков. — М.: Наука, 2009. — 280 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Uglov A. L., Erofeev V. I., Smirnov A. N. Acoustic control of equipment in the manufacture and operation / F. M. Mitenkov. — Moscow: Nauka, 2009. — 280 p. [in Russian].</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Uglov A. L., Khlybov A. A., Pichkov S. N., Shishulin D. N. An acoustic method for estimating the thermal-pulsation-induced damage in austenitic steel / Russ. J. Nondestr. Testing. 2016. Vol. 52. N 2. P. 53 – 59. DOI: 10.1134/S106183091602008X</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Uglov A. L., Khlybov A. A., Pichkov S. N., Shishulin D. N. An acoustic method for estimating the thermal-pulsation-induced damage in austenitic steel / Russ. J. Nondestr. Testing. 2016. Vol. 52. N 2. P. 53 – 59. DOI: 10.1134/S106183091602008X</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
