Page 105 - 07

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 1. – Physicochemical Mechanics of Materials

УДК 621.875.5:620.193
ВПЛИВ ТРИВАЛОГО ЦИКЛІЧНОГО ДЕФОРМУВАННЯ
НА ЕЛЕКТРОХІМІЧНУ ПОВЕДІНКУ СТАЛЕЙ
МОРСЬКИХ ПОРТАЛЬНИХ КРАНІВ

2
1
1
В. М. ПУСТОВОЙ , І. О. РЕЩЕНКО , О. І. ЗВІРКО
1
ТОВ “РЕМТЕХМОРПОРТ”, Одеса;
2
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів
Досліджено вплив тривалої експлуатації та багатоциклового навантаження в лабора-
торних умовах на електрохімічні характеристики низькоміцних вуглецевих сталей.
Встановлено, що циклічне напрацювання, як і тривала експлуатація, знижує коро-
зійну тривкість та істотно змінює електрохімічні характеристики сталей. Виявлено,
що достатньо чутливим інформативним параметром для оцінювання експлуатацій-
ної деградації сталей портальних кранів є поляризаційний опір. Встановлено кореля-
ційну залежність між зміною ударної в’язкості як характеристики опору крихкому
руйнуванню та поляризаційного опору, що може лягти в основу неруйнівного мето-
ду діагностування деградації сталей тривало експлуатованих портальних кранів.
Ключові слова: портальний кран, сталь, експлуатаційна деградація, моделювання,
електрохімічні методи, ударна в’язкість.
Для прогнозування експлуатаційної деградації механічних властивостей
конструкційних сталей важливо діагностувати їх стан. Встановлено, що тривала
експлуатація матеріалів найінтенсивніше знижує характеристики опору крихко-
му руйнуванню [1–3], а корозивні середовища посилюють цей процес через на-
воднювання металу [4–6]. Ці особливості притаманні сталям морських вантаж-
них конструкцій, ударна в’язкість яких суттєво знижується після 30 років експлу-
атації [7, 8]. Чинником наводнювання сталевих конструкцій [9], що сприяє дегра-
дації механічних властивостей [10], вважають також морську атмосферну корозію.
Оскільки вантажні морські портові конструкції експлуатуються в режимі
інтенсивного циклічного навантаження, запропоновано [8] використовувати цик-
лічне напрацювання як експрес-метод моделювання в лабораторних умовах де-
градації механічних властивостей, в першу чергу ударної в’язкості. Водночас,
діагностуючи технічний стан конструкцій, важливо застосовувати неруйнівні
методи контролю, в тому числі і для прогнозування експлуатаційної деградації
властивостей матеріалів. Для цього недавно запропонували електрохімічні (ЕХ)
підходи [11, 12], беручи до уваги, що ЕХ характеристики системи “метал–середо-
вище” теж відтворюють зміну стану металу, як і механічні. Отже, побудовані ко-
реляційні залежності між ними можуть стати основою методу неруйнівного кон-
тролю, оскільки ЕХ показники можна визначати в польових умовах з допомогою
портативних потенціостатів. Нижче розвинуто такий підхід для оцінювання екс-
плуатаційної деградації сталей морських портальних кранів.
Матеріали та методика. Досліджували портальні крани з листової сталі
St38b-2 після тривалої експлуатації: “Сокіл” (Sl-1 та Sl-5 виготовлений у 1971 р.
та 1974 р. відповідно) та “Альбрехт” (Al-1 виготовлений у 1963 р.). Результати,
отримані під час випробувань експлуатованих сталей, порівнювали з характерис-
тиками сталі Ст3сп у вихідному стані (вітчизняний аналог сталі St38b-2).

Контактна особа: В. М. ПУСТОВОЙ, e-mail: admin@dias-pc.odessa
111