ИССЛЕДОВАНИЕ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ИЗ СТАЛИ 12Х18Н10Т АКУСТИЧЕСКИМ И МАГНИТНЫМ МЕТОДАМИ

Представлены результаты исследования влияния пластического деформирования на магнитные и акустические характеристики материала сварного соединения из аустенитной стали 12Х18Н10Т. Показано, что неоднородность структурного состояния в зоне термического влияния приводит к неравномерному распределению акустических характеристик и магнитных свойств материала сварного соединения. В процессе пластического деформирования происходит образование мартенситной фазы, влияющей на свойства всего материала и имеющей модули упругости, отличные от модулей упругости исходной фазы - аустенита. Увеличение объемной доли мартенсита приводит к уменьшению модулей упругости материала и, как следствие, к уменьшению скоростей распространения ультразвуковых волн. Изменение скоростей распространения ультразвуковых волн ведет к заметным погрешностям в измерении характеристик исследуемого материала, например, толщины листа с помощью ультразвуковой толщинометрии. Выделение мартенсита (ферромагнетика) меняет также магнитные свойства материала. Установлена зависимость скорости распространения сдвиговых ультразвуковых волн от характеристики, связанной с изменением фазового состава аустенитной стали при пластическом деформировании. Разработан алгоритм определения толщины металла сварного соединения, подвергаемого обработке давлением и пластическому деформированию при эксплуатации конструкций. Показано, что дополнительное измерение магнитным методом характеристики, связанной с изменением фазового состава стали при деформации, существенно уменьшает погрешности измерения толщины металла сварного соединения.

austenitic steel, welded joint, plastic strain, martensitic transformation, ultrasonic thickness measurements, eddy current method, аустенитная сталь, сварное соединение, пластическая деформация, мартенситное превращение, ультразвуковая толщинометрия, вихретоковый метод

1. Mangonon P., Thomas G. The Martensite Phases in 304 Stainless Steel / Metallurg. Trans. 1970. Vol. 1. P. 1577 - 1586. 2. Гольдштейн М. И., Бронфин Б. М., Литвинов В. С. Металлофизика высокопрочных сплавов. - М.: Металлургия, 1986. - 312 с. 3. Гуляев А. П. Металловедение. - М.: Металлургия, 1986. - 544 с. 4. Seetharaman V., Krishnan R. Influence of the martensitic transformation on the deformation behaviour of an AISI 316 stainless steel at low temperatures / J. Mater. Sci. 1981. Vol. 16. P. 523 - 530. 5. Терентьев В. Ф., Колмаков А. Г., Блинов В. М. Влияние мартенсита деформации на усталость аустенитных коррозионно-стойких сталей / Деформация и разрушение материалов. 2007. № 6. С. 2 - 9. 6. Алешин Н. П., Лупачев В. Г. Ультразвуковая дефектоскопия: Справочное пособие. - Минск: Вышэйшая школа, 1987. - 271 с. 7. Берестова С. А., Хананов Ш. М. О некоторых путях становления структурно-феноменологических теорий в механике деформируемого тела / Вестник ПНИПУ. Механика. 2010. № 4. С. 17 - 28. 8. Talonen J., Nenonen P., Pape G., Hännien H. Effect of strain rate on the strain-induced у ^ a'-martensite transformation and mechanical properties of austenitic stsinless steels / Metallurg. Mater. Trans. A. 2005. Vol. 36A. P. 421 432. 9. Lichtenfeld J. A., Mataya M. C., Van Tyne C. J. Effect of strain rate on the strain-strain behavior of alloy 309 and 304L austenitic stainless steel / Metallurg. Mater. Trans. A. 2006. Vol. 37A. P. 147 161. 10. Клюшников В. А. Определение деградации сталей аустенитного класса при статическом и усталостном нагружениях на основе акустического метода: дис. ... канд. техн. наук. - Н. Новгород, 2013. - 130 с

2. Mangonon P., Thomas G. The Martensite Phases in 304 Stainless Steel / Metallurg. Trans. 1970. Vol. 1. P. 1577 - 1586.

3. Гольдштейн М. И., Бронфин Б. М., Литвинов В. С. Металлофизика высокопрочных сплавов. - М.: Металлургия, 1986. - 312 с.

4. Гуляев А. П. Металловедение. - М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

5. Seetharaman V., Krishnan R. Influence of the martensitic transformation on the deformation behaviour of an AISI 316 stainless steel at low temperatures / J. Mater. Sci. 1981. Vol. 16. P. 523 - 530.

6. Терентьев В. Ф., Колмаков А. Г., Блинов В. М. Влияние мартенсита деформации на усталость аустенитных коррозионно-стойких сталей / Деформация и разрушение материалов. 2007. № 6. С. 2 - 9.

7. Алешин Н. П., Лупачев В. Г. Ультразвуковая дефектоскопия: Справочное пособие. - Минск: Вышэйшая школа, 1987. - 271 с.

8. Берестова С. А., Хананов Ш. М. О некоторых путях становления структурно-феноменологических теорий в механике деформируемого тела / Вестник ПНИПУ. Механика. 2010. № 4. С. 17 - 28.

9. Talonen J., Nenonen P., Pape G., Hännien H. Effect of strain rate on the strain-induced у ^ a'-martensite transformation and mechanical properties of austenitic stsinless steels / Metallurg. Mater. Trans. A. 2005. Vol. 36A. P. 421 432.

10. Lichtenfeld J. A., Mataya M. C., Van Tyne C. J. Effect of strain rate on the strain-strain behavior of alloy 309 and 304L austenitic stainless steel / Metallurg. Mater. Trans. A. 2006. Vol. 37A. P. 147 161.

11. Клюшников В. А. Определение деградации сталей аустенитного класса при статическом и усталостном нагружениях на основе акустического метода: дис.. канд. техн. наук. - Н. Новгород, 2013. - 130 с.