Page 73 - Zmist-n2-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 2. – Physicochemical Mechanics of Materials

УДК 621.867:620.17:620.193
КОРОЗІЙНО-ЦИКЛІЧНА ТРІЩИНОСТІЙКІСТЬ СТАЛІ
СТРІЛИ БУРТОУКЛАДНИКА
1 2 3
Л. К. ПОЛІЩУК , Г. В. ХАРЧЕНКО , О. І. ЗВІРКО
1
Вінницький національний технічний університет;
2
Національний університет “Львівська політехніка”;
3
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів
Досліджено за високої асиметрії навантаження у модельному середовищі, що імітує
дощові опади в промислових регіонах, кінетику корозійно-втомного росту тріщин у
кутниковій сталі рами стріли буртоукладника після його тридцятилітньої експлуата-
ції. Для матеріалу у вихідному стані не виявлено впливу корозивного середовища на
швидкість росту тріщин, однак, воно інтенсивно пришвидшує руйнування в експлуа-
тованому, особливо всередині ділянки Періса кінетичних діаграм руйнування. На
припорогових їх ділянках можливе гальмування росту тріщини, що, ймовірно, по-
в’язано з корозійним затупленням її вершини. Встановлено, що фрактографічною
ознакою експлуатаційної деградації металу конструкції є специфічні втомні боро-
зенки на ділянці припорогового росту тріщин.
Ключові слова: профільна сталь, тривала експлуатація, корозивне середовище,
втомний ріст тріщин, фрактографічний аналіз.
Ресурс елементів підіймально-транспортувальних механізмів залежить від
опірності матеріалу втомному руйнуванню, тобто зародженню і поширенню
втомних тріщин. З іншого боку, його тривала (десятки років) експлуатація може
спричинити суттєву деградацію вихідних фізико-механічних властивостей, які
визначають роботоздатність конструкцій [1–3]. Раніше [4], порівнюючи механіч-
ні властивості сталі кутників рамної конструкції тривало експлуатованого бурто-
укладника з вихідним станом металу, виявили, що міцність та пластичність істот-
но не змінилися, однак, погіршилася ударна в’язкість металу, тобто його опір-
ність крихкому руйнуванню. Тому можна очікувати, що експлуатаційна дегра-
дація металу повинна негативно вплинути і на опір втомному руйнуванню. Вод-
ночас підіймально-транспортувальні механізми експлуатуються за дії корозивно-
агресивних атмосферних опадів, які можуть пришвидшувати їх втомне руйну-
вання.
Нижче досліджено вплив модельного корозивного середовища типу кислого
дощу на циклічну тріщиностійкість сталі стрілоподібної конструкції під час скла-
дування насипної сільськогосподарської продукції.
Особливості експериментальних методик. Досліджували сталь Ст3 кутника
45´45´5 mm рами експлуатованого 30 років буртоукладника марки БУМ-65М2Б3-К.
Визначали циклічну тріщиностійкість металу з елемента рами, на який практично
не діяли експлуатаційні навантаження (умовно вихідний стан), та з тієї її части-
ни, що зазнавала максимальних розтягувальних циклічних напружень, оскільки
поличка кутника мала менший момент опору проти робочого згинального момен-
ту. Механічні властивості за розтягу та ударна в’язкість відомі [4]. Плоскі зразки
розміром 4´18´140 mm деформували консольним згином на випробувальній ма-

Контактна особа: О. І. ЗВІРКО, e-mail: Petrushchak@ipm.lviv.ua
77