Результаты малоцикловых

Никелевые покрытия и плакирующие сплавы на основе никеля используют в зарубежной практике для защиты от коррозии элементов оборудования глубоких нефтяных скважин (труб, вентилей). В работе [48] приведены результаты испытания труб, изготовленных из стали марки AISI 4130 с плакировкой никелевым сплавом 625, полученных методом горячего изостатического прессования. Толщина плакирующего слоя биметалла составляла 29 и 4 мкм. Испытания включали анализ изменения механических свойств материалов после выдержки в хлор-содержащей среде в присутствии сероводорода, оценку стойкости их к коррозионному растрескиванию и питтинговой коррозии. Результаты лабораторных и промышленных испытаний показали высокие эксплуатационные свойства биметалла при использовании в качестве конструкционного материала для оборудования высокоагрессивных сероводородсодержащих глубоких скважин.

Как показали результаты лабораторных испытаний, ингибитор И-25-Д при содержании 100-500 мг/л в минерализованной водной среде при температуре 291-295 К, давлении робщ = 5 МПа, рНг8 = 0,5 МПа и выдержке 48 ч обеспечивает эффективность защитного действия для стали марки СтЗсп 80-90 %. В двухфазной системе углеводород - электролит при соотношении фаз 1 : 1 в присутствии кислых газов при общем давлении 5 МПа, парциальном давлении H2S = 0,5 МПа и С02 = 0,2 МПа эффективность защитного действия ингибитора И-25-Д находится практически на том же уровне. За 6 ч испытаний в двухфазной среде, содержащей как концентрированные (60 %), так и разбавленные растворы (20 %) метанола, при содержании H2S 1000 мг/л, И-25-Д - 500 мг/л и температуре 293 К уменьшение относительной пластичности по числу перегибов составило в обоих растворах 1,9 % для проволочных образцов

Результаты лабораторных испытаний показали, что защитное действие ингибиторов в сероводородсодержащих средах составляет 84—96 % при концентрации 100 мг/л.

Теория подобия устанавливает также условия, при которых результаты лабораторных исследований можно распространить на другие явления, подобные рассматриваемому. Ввиду этого^теория подобия прежде всего является теоретической базой эксперимента, но не только. Теория -подобия является важным подспорьем теоретических исследований. Хотя методами теории подобия вид искомой функции не.может быть опреде-

Коррозионная стойкость сталей 12Х1МФ и 12Х2МФСР хорошо согласуется с данными Таллинского политехнического института. Что касается испытаний сталей 12Х12В2МФ и 12Х18Н12Т, то полученные ЦНИИТМАШ результаты лабораторных испытаний схо-

Таким образом, все рассмотренные результаты лабораторных испытаний и разрушений гибов в условиях эксплуатации подтвердили состоятельность параметрической диаграммы стали 12Х1МФ и показали, что граница 5%-ной вероятности разрушения позволяет получать оценки допускаемых напряжений в элементах конструкций, изготавливаемых из стали 12X1МФ.

Сложность процесса теплообразования при ударе (согласно модели на него влияет много параметров) He-позволяет переносить результаты лабораторных испытаний на натурные узлы и пары по идентичности одного-или нескольких параметров режима модели и натуры. Кроме многообразия параметров здесь действуют еще масштабный фактор [1, 2, 6, 7, 22], и поэтому для корректной корреляции результатов, полученных на модели и натуре с учетом масштабного фактора, применяют метод физического моделирования. Физическая модель, вспомогательная по отношению к исследуемому объекту система, сохраняет полностью или в основном физическую природу процессов в изучаемом объекте, но воспроизводит их в других масштабах [2, 6, 7, 38].

Теория подобия устанавливает также условия, при которых результаты лабораторных исследований можно переносить на другие явления, подобные рассматриваемому. С помощью доказанных теорем она же определяет, какие явления и процессы подобны. Поэтому теория подобия прежде всего является теоретической базой эксперимента. Кроме того, она — важное подспорье теоретических исследований. В ряде случаев теория подобия облегчает анализ процесса и описание полученных результатов.

Очевидно, наиболее перспективный биметаллический материал — простая углеродистая сталь, покрытая молибденом. Ниже приведены результаты лабораторных исследований по изготовлению опытных биметаллических листов небольшого размера и их свойства, полученные авторами работ [79-82].

РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАТЕРИАЛА ДЕТАЛИ

Сопоставление полученных данных показывает, что одной из возможных причин усиления защитного свойства смазок при введении в них ингибиторов коррозии является уменьшение скорости диффузии паров воды через смазки. Композиции смазки ПВК, ингибировашше водорастворимой добавкой' СВК, имеют наибольшие значения коэффициента диффузии паров воды. При этом обнаруживается, что чем больше величина коэффициента диффузии паров воды через смазку, тем меньше степень защиты. В таблице приведены результаты лабораторных испытаний защитных свойств исследуемых смазок.

Кривые долговечности имеют перелом. Причем, для сварных соединений этот перелом смещается в сторону меньших долговечностеи (количества циклов нагружения N). Наличие сварного шва снижает долговечность образцов (см. кривые 2-3). Чем больше концентрация напряжения, тем меньше долговечность сварных соединений. Некоторые результаты малоцикловых испытаний даны в табл. 3.2-3.4.

Результаты малоцикловых испытаний г = ——- = О

В табл. 21 приведены результаты малоцикловых испытаний по пяти образцов (на режим) с газонасыщенным слоем после различной термической обработки. Глубина газонасыщенного слоя составляла в обоих случаях 100 мкм.

Рис. 2. Результаты малоцикловых испытаний сварных соединений (для зафиксированных трещин длиной I = 0,1-т--г- 3,0 мм):

Для расчетной оценки малоцикловой прочности роторов их статические и циклические испытания цилиндрических образцов из аустенитной стали 07Х16Н6 в условиях растяжения — сжатия при симметричных циклах мягкого и жесткого нагружения [10] дали следующие результаты: статические свойства стали а0 2 = = 1010МПа, оь = 1315 МПа, ф =52%, Е = 1,96- 105 МПа.' Результаты малоцикловых испытаний показали, что роторная сталь является циклически разупрочняющейся с параметрами диаграмм циклического деформирования А = 0,28 и С = 2-Ю"4 [11].

Исследование сопротивления разрушению различных зон сварных соединений проводилось при мягком и жестком нагружении по моменту появления трещин длиной 0,5—1 мм. Испытания лабораторных образцов на растяжение —сжатие в диапазоне чисел циклов от 1/4 (однократное разрушение) до 5-Ю4 были проведены при пульсирующем (га = 0) и симметричном (га — —1) циклах нагружения. На рис. 9.13 и 9.14 представлены результаты малоцикловых испытаний различных зон сварных соединений исследуемых марок стали при гст — 0 и га = —1и соответствующие кривые измененения относительного сужения площади поперечного сечения по числу циклов. Анализ экспериментальных данных показывает, что сварные соединения обладают различным сопротивлением малоцикловому разрушению в зависимости от статической прочности и циклических свойств металла различных зон. Так, малоцикловую прочность сварных соединений низколегированных сталей после 102 циклов нагружения определяет металл шва, тогда как для малоуглеродистой стали марки ВМСтЗсп независимо от степени раскисления экспериментальные точки для металла шва и переходной зоны лежат несколько выше или в общей полосе разброса для основного металла, который и определяет несущую способность сварного соединения в целом. Металл переходной зоны во всех случаях занимает промежуточное положение между основным металлом и металлом шва. У сварных соединений низколегированных сталей максимальным сопротивлением малоцикловому разрушению обладает сталь марки 16Г2АФ, минимальным — 09Г2С. С увеличением числа циклов до разрушения (более 104) циклическая прочность сварных соединений исследуемых низколегированных сталей становится примерно одинаковой. Экспериментальные данные по разрушению при малом числе циклов жесткого нагружения (еа = const) отдельных зон сварного соединения при симметричном цикле представлены на рис. 9.15. Полученные результаты испытаний различных зон сварных соединений при жестком нагружении были аппроксимированы зависимостями типа (2.3), записанной в деформациях при п0 = 1,

Рис. 9.18. Результаты малоцикловых испытаний сварных соединений строительных сталей при пульсирующем цикле нагрузки

Рис. 9.19. Результаты малоцикловых испытаний стыковых соедине-ний стали 10ХСНД толщиной 20 мм

Результаты малоцикловых испытаний указанных сталей

В табл. 2 и 3 приведены результаты малоцикловых усталостных и корро-зионно-усталостных испытаний сварных соединений стали 12Х18Н10Т при анодной поляризации +0,2 В (МСЭ).

В зависимости от типа дефекта, свариваемого материала и метода сварки результаты малоцикловых испытаний показали следующее.

Исследования напряженно-деформированного состояния в зоне отверстий оболочек в условиях малоциклового нагружения внутренним давлением (отнулевой цикл) [34] показывают, что в зонах концентрации вследствие остаточных пластических деформаций реализуется режим циклического упругопластического деформирования, близкий к жесткому. Результаты малоцикловых испытаний (рис. 2.51, б) удовлетворительно соответствуют кривой малоцикловой усталости (3), полученной на гладких лабораторных образцах в условиях циклического растяжения —сжатия. Предельное состояние по прочности в зонах неоднородного поля деформаций (4) и напряжений можно удовлетворительно охарактеризовать на основе простых видов испытания.