Механизмы разрушения конструкционных cтроительных сталей

Abstract

RU: Постановка проблемы. В качестве материала для настоящего исследования выбраны комплекснолегированная высокопрочная бейнитная сталь 14Х2ГМР и сталь ВСт3сп обычного качества. Исследование стали ВСт3сп обусловлено тем, что в настоящее время она является наиболее широко используемым в строительстве материалом, поэтому применение термической и термомеханической обработки позволило повысить однородность структуры и показатели прочностных характеристик. Низкое содержание легирующих элементов (до 4 % в сумме) обеспечивает удовлетворительную свариваемость и относительно невысокую стоимость металлоконструкций. Поэтому использование отечественного конкурентоспособного высокопрочного металлопроката на внутреннем строительном рынке, является экономически целесообразным, а также снизит зависимость отрасли от зарубежных стран – импортеров металла. В работе проведен обобщенный обзор наиболее часто встречающихся механизмов разрушения низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей. Рассмотрено влияние параметров структуры (типа, формы, размера, распределения частиц второй фазы, неметаллических включений и величины зерна) на зарождение и распространение трещин. Определение сущности процессов и условий формирования того или иного структурного элемента поверхности излома открывает перспективу надежной инспекции изломов, разрушившихся элементов металлических строительных конструкций. Выводы. Проведена идентификация наиболее часто встречающихся изломов на основе процессов деформации и разрушения.

UA: Постановка проблеми. За матеріал для даного дослідження вибрано комплекснолеговану високоміцну бейнітну сталь 14Х2ГМР та сталь ВСт3сп звичайної якості. Дослідження сталі ВСт3сп зумовлене тим, що вона є матеріалом, який широко використовується у будівництві, тому застосування термічної та термомеханічної обробки дозволило підвищити однорідність структури і показники міцнісних характеристик. Низький вміст легуючих елементів (до 4 % у сумі) забезпечує задовільну зварюваність та відносно невисоку вартість металоконструкцій. Тому використаннявітчизняного конкурентоздатного високоміцного металопрокату на внутрішньому будівельному ринку, економічно доцільне, а також понизить залежність галузі від зарубіжних країн − імпортерів металу. Проведено узагальнений огляд механізмів руйнування, що найчастіше зустрічаються, низьковуглецевих та низьколегованих конструкційних сталей. Розглянуто вплив параметрів структури (типу, форми, розміру, розподілу частинок другої фази, неметалевих включень і величини зерна) на зародження і поширення тріщин. З’ясування суті процесів та умов формування того або іншого структурного елемента поверхні зламу відкриває перспективу надійної інспекції зламів, елементів металевих будівельних конструкцій, що зруйнувалися. Висновки. Проведено ідентифікацію зламів, що найчастіше зустрічаються, на основі процесів деформації та руйнування.

EN: Formulation of the problem. Complex alloyed high-strength bainitic steel 14Х2ГМР and normal quality ВСт3сп were chosen for this study. Steel ВСт3сп were chosen due to the fact that it is currently the most widely used material in the construction. By the use heat treatment and thermomechanical treatment, we can increase the uniformity of the structure and mechanical characteristics. The low content of alloying elements (up to 4 % in total) provides satisfactory weldability and the relatively low cost of steel construction. Therefore, the use of the local high competitive rolled metal in the local construction market, is economically viable, as well as reduce the dependence of industry on foreign countries − the importers of metal. Presented results provides generalized overview of the most common fracture mechanisms for the low-carbon and low-alloyed constructional steels.The influence of the structure parameters (type, shape, size, distribution of second phase particles, inclusions and grain size) on the nucleation and propagation of the cracks were studied. Objective. Understanding the nature of the processes and conditions for the structural element formation on the fracture surface give us opportunity for reliable inspection breaks and fracture of the metal constructions elements. Conclusions. Were identified and described the most common fractures based on the deformation andfracture processes.