Исследование влияния структуры и элементного состава сплава на результаты магнитного контроля напряженного состояния металла

Исследовано влияние изменения химического состава и структуры металла конструкционных сталей на результаты магнитного контроля напряженно-деформированного состояния металла по напряженности поля остаточной намагниченности. Показано, что в области с существенными изменениями структуры и химического состава при магнитном контроле выявляются изменения напряженного состояния металла. Этот подход предусматривает контроль электропроводности металла, весьма чувствительный к изменению структуры, фазового и химического составов конструкционной стали. В области существенных изменений электропроводности металла предусмотрено проведение дополнительных экспериментальных исследований, включающих оптическую металлографию и рентгеновский спектральный анализ образцов металла, результаты которых анализируют в совокупности с полученными данными магнитного контроля напряженного состояния металла. Это позволяет установить причину возникновения напряженного состояния металла в локальной области стального изделия, что важно при технической экспертизе стальных изделий и элементов металлоконструкций. Экспериментально установлено, что существенное увеличение углерода в химическом составе конструкционной стали приводит к изменению электрических и магнитных параметров, однако практически не сказывается на магнитоупругой чувствительности напряженности поля остаточной намагниченности металла, что согласуется с теоретическими формулами. Предположено, что данное обстоятельство справедливо также для постоянных и случайных примесей в химическом составе стали, если изменение их содержания существенно не влияет на магнитоупругую чувствительность напряженности поля остаточной намагниченности металла.

1. Попов Б. Е., Левин Е. А., Котельников В. С. и др. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса сосудов, работающих под давлением / Безопасность труда в промышленности. 2001. № 3. С. 25 – 30.

2. Загидулин Т. Р. Применение индикатора механического напряжения металла ИН-01 при технической диагностике и экспертизе элементов металлоконструкций / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 9. С. 62 – 66.

3. Загидулин Р. В., Загидулин Т. Р., Абдрахманов Р. Г. Контроль усилия затяжки стальных болтов и шпилек с помощью индикатора механического напряжения металла ИН-01 / Контроль. Диагностика. 2012. № 4. С. 15 – 23.

4. Р. В. Загидулин и др. Методика исследования напряженно-деформированного состояния металла стальных изделий и элементов металлоконструкций. — М.: ФБУ РФЦСЭ при Минюсте России, 2016. — 34 с.

5. ГОСТ 1497–84. Сталь углеродистая обыкновенного качества. — М.: Изд-во стандартов, 1984.

6. ГОСТ 10006–80. Трубы металлические. Методы испытания на растяжение. — М.: Изд-во стандартов, 1980.

7. Загидулин Р. В., Загидулин Т. Р., Аминев А. Ф. Зависимость напряженности поля остаточной намагниченности от величины механических напряжений в плоскости металла / Нефтегазовое дело. 2016. Т. 14. № 1. С. 225 – 233.

8. Дарков А. В., Шпиро Г. С. Сопротивление материалов. — М.: Высшая школа, 1989. — 624 с.

9. Мишин Д. Д. Магнитные материалы. — М.: Высшая школа, 1981. — 335 с.

10. Загидулин Т. Р., Загидулин Р. В., Горчаков Р. К. Применение магнитного контроля напряженно-деформированного состояния металла при технической диагностике и экспертизе стальных изделий и элементов металлоконструкций / Контроль. Диагностика. 2015. № 3. С. 54 – 61.