539.4

структуроскоп
робоча частина зразка
коерцитивна сила
деформація
тріщини втоми
пошкодження
structurescope
specimen working part
coercive force
strain
fatigue cracks
damage

Наведено результати експериментальних досліджень оцінювання ступеня пошкодження феромагнітної сталі 5кп та аустенітної (парамагнітної у початковому стані) сталі АІSІ 304 при статичному та циклічному навантаженні по величині коерцитивної сили (Нс). Встановлено стадійність процесів накопичення пошкоджень: зростання значень коерцитивної сили відповідає пружно-пластичному деформуванню (стадії зародження тріщини), а зниження їх значень пов'язане зі втратою суцільності металу при виникненні пор і тріщин (стадія розвитку тріщини). Встановлення стадійності накопичення пошкоджень по зміні напрямку кінетики коерцитивної сили після певного числа циклів напрацювання дозволяє побудувати криву незворотної пошкоджуваності (типу лінії Френча) і оцінювання циклічну довговічність не по кривій втоми (руйнуванню) металу, як прийнято в інженерній практиці, а на стадії зародження тріщин, що істотно знижує ризики руйнування. Отримані результати можуть стати основою для розроблення нових підходів до експресного оцінювання залишкового ресурсу металу конструкцій простим неруйнівним методом.
The results of experimental investigations of the damage degree of the ferromagnetic steel 05kp and austenitic (paramagnetic in the initial state) steel АISI 304 under the static and cyclic loading according to the coercive force (Нс) value are presented. The stages of the processes of the damage accumulation are determined: the growth of the coercive force values corresponds to the elastic-plastic strain ( crack initiation stage ), and the decrease of their values is caused by the failure of the metal solidity caused by the formation of pores and cracks ( crack development stage ). Identification of the damage accumulation stages by changing the direction of the coercive force kinetics after a certain number of run cycles allows us to construct a curve of irreversible damage ( the French line type ) and to evaluate the cyclic durability not according to the fatigue curve (destruction) of the metal, as it is considered in engineering, but at the stage of the crack initiation, which significantly reduces the risk of destruction. The obtained results can be the basis for the development of new approaches to the rapid assessment of the residual life of the structures metal by a simple non-destructive method.

1. Христенко, И.Н. Влияние пластической деформации на коэрцитивную силу малоуглеродистой стали [Текст] / И.Н. Христенко, В.В. Кривова // Дефектоскопия. – 1984, – № 6. – С.90 – 98.
2. Горкунов, Э.С. Моделирование диаграммы деформирования на основе измерения ее магнитных характеристик [Текст] / Э.С. Горкунов, В.П. Федоров, А.Б. Бухвалов, И.Н. Веселов // Дефектоскопия. – 1997. – № 4. – С. 87 – 95.
3. Попов, В.А. Мифы и реальность применения магнитной структуроскопии при оценке напряженно-деформированного состояния металлоконструкций подъемных сооружений [Текст] / В.А. Попов, В.А. Гудошник // Подъемные сооружения. Специальная техника. – 2012. – № 12. – С. 20 – 21.
4. Безлюдько, Г.Я. Применение метода коэрцитивной силы сегодня [Текст] / Г.Я. Безлюдько, Б.Е. Попов, Р.Н. Соломаха // В мире неразрушающего контроля. Санкт Петербург. – 2015. – Том 18, № 4. С.4 – 8.
5. Нехотящий, В.А. Оценка деградации стали 08Х18Н9 по кинетике коэрцитивной силы [Текст] / В.А. Нехотящий, А.Л. Палиенко, А.П. Гопкало // В мире неразрушающего контроля. Санкт Петербург. – 2015. – Том. 18. – С. 14 – 16.
6. Иванова, В.С. Природа усталости металлов [Текст] / В.С.Иванова, В.Ф. Терентьев. – М.: Металлургия, 1975. – 454 с.
7. Миллер, К.Ж. Усталость металлов – прошлое, настоящее и будущее Текст] / К.Ж. Миллер // Заводская лаборатория. – 1994. – № 3. – 544 – 561 с.
8. Новиков, И.И. Об анализе деформационных кривых металлов [Текст] / И.И. Новиков, В.А. Ермишкин // Металлы. – 1995. – № 6. – С. 142 – 154.
9. Терентьев, В.Ф. Циклическая прочность металлических материалов: учеб. пособие. [Текст] / В.Ф.Терентьев, А.А. Оксогоев – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. – 61 с.
10. Pangborn, R.N. Work hardening in the surface layer and in bulk during fatigue [Text] / R.N. Pangborn, S. Weissmann, J.R. Kramer // Ser. Met. – 1978. – 12, N 2. – P. 129 – 131.
11. Sato, Y. Surface layer yielding of lowcarbon steel cylinders [Text] / Sato Y., Sasaki H., Kumana A. // J. Mater. Sci. Soc. Jap. – 1980. – 17, N ¾. – P. 185 – 192.
12. Miyazaki, S. Effect of specimen tyicknes on Mechanical Properties of Polycrystalline Aggregates with Various grain sizes [Text] / Miyazaki S., Shibata K., Fujita H. // Acta met. – 1979. – 27, N 5. P. 855 – 863.
13. Гуляев А.П. Металловедение [Текст] / А.П. Гуляев. – Москва. 1951, 484 с.
14. Ботвина, Л.Р. Общие закономерности процессов разрушения и кристаллизации [Текст] / Л.Р. Ботвина // МиТОМ.– 1994. No 8. – С. 2 – 6.
15. Владимиров, В.И. Физическая природа разрушения металлов [Текст] / В.И. Владимиров. – М.: Металлургия, 1984. – 280 с.
16. Терентьев, В.Ф. Образование малых трещин при усталости. Итоги науки и техники [Текст] / В.Ф. Терентьев, И. В.Пойда // Металловедение и термическая обработка – М. Изд- во ВИНИТИ, 1991. – Том 25. – С. 60 – 94.

1. Hristenko I.N., Krivova V.V. Vliyanie plasticheskoi deformacii na koercitivnuyu silu malouglerodistoi stali, Defektoskopiya, No 6, 1984, pp. 90 – 98 [In Russian].
2. Gorkunov E.S., Fedorov V.P., Buhvalov A.B., Veselov I.N. Modelirovanie diagrammy deformirovaniya na osnove izmereniya ee magnitnyh harakteristik, Defektoskopiya, No 4, 1997, pp. 87 – 95 [in Russian].
3. Popov V.A., Gudownik V.A. Mify i realnost primeneniya magnitnoi strukturoskopii pri ocenke napryajenno-deformirovannogo sostoyaniya metallokonstrukcii podemnyh soorujenii, Podemnye soorujeniya. Specialnaya tehnika, No 12, 2012, pp. 20–21 [In Russian].
4. Bezlyudko G.YA., Popov B.E., Solomaha R.N. Primenenie metoda koercitivnoi sily segodnya. V mire nerazruwayutshego kontrolya, Sankt Peterburg, Vol. 18, No 4, 2015, pp. 4 – 8 [In Russian].
5. Nehotyatshii V.A., Palienko A.L., Gopkalo A.P. Ocenka degradacii stali 08H18N9 po kinetike koercitivnoi sily, V mire nerazruwayutshego kontrolya, Sankt Peterburg, Vol. 18, No 4, 2015, pp.14 – 16 [In Russian].
6. Ivanova V.S., Terentev V.F. Priroda ustalosti metallov, Moskva, Metallurgiya, 1975, 454 p. [In Russian].
7. Miller K.J. Ustalost metallov – prowloe, nastoyatshee i budutshee, Zavodskaya laboratoriya. No 3, 1994, pp. 544 – 561 [In Russian].
8. Novikov I.I., Ermiwkin V.A. Ob analize deformacionnyh krivyh metallov, Metally. No 6, 1995, pp. 142 – 154 [In Russian].
9. Terentev V.F., Oksogoev A.A. Ciklicheskaya prochnost metallicheskih materialov: Ucheb. Posobie, Novosibirsk, Izd-vo NGTU, 2001. 61 p. [in Russian].
10. Pangborn R.N., Weissmann S., Kramer J.R. Work hardening in the surface layer and in bulk during fatigue. Ser. Met. Vol. 12, No. 2, 1978, pp. 129 – 131.
11. Sato Y., Sasaki H., Kumana A. Surface layer yielding of lowcarbon steel cylinders, J. Mater. Sci. Soc. Jap. Vol. 17, No. ¾, 1980, pp. 185 – 192.
12. Miyazaki S., Shibata K., Fujita H. Effect of specimen tyicknes on Mechanical Properties of Polycrystalline Aggregates with Various grain sizes, Acta met. Vol. 27, No.5, 1979, pp. 855 – 863.
13. Gulyaev A.P. Metallovedenie. Moskva, 1951, 484 pp. [In Russian].
14.Botvina L.R. Obtshie zakonomernosti processov razruweniya i kristallizacii, MiTOM, No 8, 1994.pp. 2 – 6 [In Russian].
15. Vladimirov V.I. Fizicheskaya priroda razruweniya metallov. Moskva, Metallurgiya, 1984, 280 p. [In Russian].
16. Terentev V.F., Poida I. V. Obrazovanie malyh tretshin pri ustalosti. Itogi nauki i tehniki, Metallovedenie i termicheskaya obrabotka, Moskva, Izd-vo VINITI, Vol. 25, 1991, pp. 60 – 94 [In Russian].