Оцінювання роботоздатності сталі 17Г1С після тривалої експлуатації на газогоні

Abstract

Роботоздатність сталі 17Г1С оцінювали за ударною в’язкістю KCV і статичною тріщиностійкістю JIc. Встановлено, що ці показники однозначно знижуються зі зростанням тривалості експлуатації сталі на газогоні. Якщо ударна в’язкість широко застосовують для оцінювання придатності металу до експлуатації в газотранспортних мережах, то вища чутливість до деградації локальнішого показника механіки руйнування JIc дає змогу істотно підвищити чутливість оцінювання зміни стану металу внаслідок експлуатації. Фрактографічне обстеження зразків сталі 17Г1С, випробуваних на в’язкість руйнування, виявило істотне окрихчення зламів внаслідок експлуатації на газогоні. Зміна механізму руйнування чітко проявляється і за низької, і за високої роздільної здатності у вигляді зниження рельєфності зламів, поширенням зон, в яких домінують розшаруванння вздовж текстури на всю товщину зразків, появою вторинних тріщин вздовж текстури, зменшенням кількості і глибини в’язких елементів зламу у вигляді ямок. Це дає підстави рекомендувати фрактографічні дослідження як ефективний метод оцінювання роботоздатності сталей газогонів.

Serviceability of 0.17C-Mn-Si steel has been estimated by impact toughness KCV and fracture toughness JIc. It was shown that these parameters unambiguously decrease for pipe steel after long term service on the gas main. Impact toughness is commonly used for assessment of the metal operation suitability on the gas-transport systems. But using JIc as more local fracture mechanics parameter leads to improvement of estimation sensibility of metal state changes through the long term service. It was revealed by fractography investigation of the specimens tested on the fracture toughness that fracture surfaces are essentially embrittled after service on the gas main. The distinction of fracture mechanism clearly appears for both low and high resolutions. As a result of degradation the fracture surface relief became more smooth, zones with prevailing delamination along texture are expanded on the whole specimen thickness and secondary cracks arise along texture. At the same time amount and deep of ductile fracture elements such as dimples are decreased. Thereupon the fractography investigation may be recommended as an effective method for serviceability estimation of pipeline steels.