Спосіб визначення термічної сумісності різних конструкційних сталей в плакированном виробі енергетичного обладнання

 

Винахід відноситься до способів встановлення можливості термічного поєднання різних конструкційних сталей в плакованих виробах і може знайти застосування на підприємствах енергетичної галузі, в проектних і науково-дослідних організаціях при проектуванні і виготовленні енергетичного обладнання.

Область техніки: однією з особливостей енергетичного машинобудування є поєднання різнорідних конструкційних матеріалів, що дозволяє для окремих частин вузла застосовувати різні марки сталей, найбільш придатні для тих температурних, корозійних, міцнісних та інших умов, в яких працює дана частина вузла енергетичного обладнання. Варто відзначити і виконання різного роду наплавлень, що дозволяють значно підвищити стійкість поверхні деталі або поліпшити їх сполучення.

В даний час встановлення термічної сумісності конструкційних сталей енергетичного обладнання здійснюють за допомогою оцінки можливості зварюваності цих сталей між собою. При цьому враховують наявність концентраторів напруги, які знижують міцність і пластичність при високих температурах. Чутливість матеріал�вується на основі таких коефіцієнтів:

де σд. п. н- тривала міцність надрізаного зразка;

δн- пластичність надрізаного зразка;

σд. п. р- тривала міцність гладкого зразка;

δр- пластичність гладкого зразка.

Значення Кσзнаходяться в межах (0,5÷1), а Доδможе змінюватися в більшому діапазоні від 0,8 до 0,04; особливо низькі значення Кδу високоміцних аустенітних сталей і сплавів на нікелевій основі.

У виробничій практиці термічну сумісність конструкційних сталей встановлюють допомогою можливості зварюваності, яку для вуглецевих і низьколегованих сталей оцінюють за якісними показниками: добре, задовільно, обмежено і погано зварюється сталі. Зварюваність оцінюється за повного еквіваленту вуглецю (С), %:

де (С)х- хімічний еквівалент вуглецю, %;

(З)р- розмірний еквівалент вуглецю, яким враховується вплив товщини стінки на гартована матеріалу (сталі) внаслідок зміни тепловідведення і швидкості охолодження при зварюванні;

S - товщина стінки, мм

Як показує практика,�експлуатаційні властивості зварних з'єднань.

Зварюваність високохромистих сталей мартенситного (мартенситно-феритного) класу, аустенітних хромоникелиевих сталей являє собою значно більш складну технічну задачу. Встановлення термічної сумісності різнорідних матеріалів у цьому випадку ускладнюється ще більшою мірою.

Факторами, що враховуються при розрахунках зварних з'єднань на міцність, є:

1) при температурі нижче 250°C (для вуглецевих сталей і сталі 12Х1МФ) - тимчасовий опір σв;

2) при температурі нижче 260-420°C (для вуглецевих сталей) і нижче 550°C (для сталі 12Х18Н10Т) - межа текучості σт;

3) при температурі вище 420°C (для вуглецевих сталей), вище 470°C (для сталі 12Х1МФ), вище 550°C (для сталей 12Х18Н10Т і 12Х18Н12Т) - межа тривалої міцності σд. п.

Крім цих факторів, можуть бути враховані хімічний склад різнорідних матеріалів, товщина стінки зварюваних труб, температура експлуатації та інші.

Перелічені підходи далеко не завжди забезпечують необхідну працездатність двох різнорідних матеріалів при температурі експлуатації і мають наступні недоліки.

Зокрема, за критерієм тривалої міцності σд. пзазвичай приймають напругу, �оростроения необхідно встановлювати напруга руйнування за весь період експлуатації, становить 100-300 тисяч годин і більше. В цьому полягає складність застосування критеріїв тривалої міцності, так як доводиться вдаватися до ненадійним дальнім экстраполяциям. Побудова ж точної математичної залежності між напругою і часом не представляється можливим, так як руйнування металу є складним і багатофакторним процесом, що визначається не тільки температурою і тиском, але і хімічним і фазовим складом, структурою, технологією виготовлення, умовами термічної обробки і т. д., врахувати які в умовах мінливих високоінтенсивних теплових потоків і знакозмінних навантажень - завдання виключної труднощі.

В процесі експлуатації теплоенергетичного устаткування при наявності градієнтів температур, тисків середовища, згинаючих та розтягуючих навантажень в сталі відбувається фазова перекристалізація, зміна атомно-дислокаційної структури, розпад твердих розчинів і перерозподіл легуючих елементів із зростанням концентраційної неоднорідності, диспергування і зростання зерен, зміну та формування нових фазових і межзеренних кордонів і багато інші процеси, які проявляються виникненням внутрішніх структурних нап�сни внутрішні структурні напруги I роду - зональні, домінантно впливають на руйнування матеріалу по межах зерен. Таким чином, внутрішні микронапряжения відображають структурний стан, визначають реальну міцність і можуть порівнюватися з механічними характеристиками міцності для даного металу.

Вплив мікроструктурному характеристик у вигляді напруги I та II роду на міцнісні властивості і критерії тривалої міцності (жароміцності) зазвичай не враховується. Стосовно критерію міцності σв- тимчасовому опору руйнуванню, який є мірою короткочасної міцності і макроскопічною характеристикою, це означає, що σввизначається при повному руйнуванні, тоді як у зразку, коли він ще не зруйнований, вже існують мікропошкодження I і II роду.

Таким чином, недоліком відомих способів є те, що вони не містять параметри мікроструктури, отже, наведені вирази (1-3) не дозволяють припустити, яким чином внутрішні микронапряжения при роботі металу в умовах повзучості при наявності механічних і термічних знакозмінних навантажень вплинуть на макроскопічні властивості спряжених різнорідних елементів і їх ресурсні характеристики. У эстройств, працюють в умовах високих термомеханічних навантажень.

Завдання винаходу - встановлення можливості термічного поєднання різних конструкційних сталей в плакированном виробі при виготовленні енергетичного обладнання.

Поставлена задача досягається тим, що в заявленому способі готують еталон з кожної сталі, проводять їх термоциклювання, за результатами якого обчислюють залишкові напруги першого роду після відповідних температур термоциклування. Визначають залежно залишкових напружень першого роду від температури термоциклування для кожного еталона і межа міцності σвдля кожної розглянутої сталі. Порівнюють модуль різниці залишкових напружень першого роду еталонів при робочій температурі вироби з найменшим із значень межі міцності σвпри цій же температурі. За результатами визначають термічну сумісність конструкційних сталей, що використовуються в плакированном виробі, для яких модуль різниці залишкових напружень першого роду при температурі термоциклування еталонів повинен бути менше найменшого значення меж міцності σв.

Залишкові нап�повною втратою міцності конструкційного матеріалу, визначають за формулою:

де ai- параметр кристалічної решітки при температурі термоциклування ti;

ai-1- параметр кристалічної решітки для холодного стану еталона попереднього термоцикла;

ti- температура термоциклювання;

Е - модуль пружності.

Під термоциклированием увазі нагрівання до певної температури, визначення методом рентгенівської дифракції параметра елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агірохолодження до кімнатної температури, визначення методом рентгенівської дифракції параметра елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані aхол, а потім повторення цієї послідовності дій з підвищенням температури в кожному циклі нагрівання.

Для пояснення способу встановлення термічної сумісності різних конструкційних сталей в плакированном виробі енергетичного обладнання наведені наступні дані експериментів.

В таблиці 1 наведені результати визначення параметра елементарної кристалічної решітки при термоциклюванні еталона із сталі 12Х1МФ.

У таблиці 2 наведено результати вичФIдля еталона із сталі 12Х1МФ.

В таблиці 3 наведені результати визначення параметра елементарної кристалічної решітки при термоциклюванні еталона із сталі 08Х18Н10Т.

У таблиці 4 наведені результати обчислення залишкових напружень першого родуσ08X18H10TIдля еталона із сталі 08Х18Н10Т.

На фіг. 1 показана залежність залишкових напружень першого родуσ12X1МФIдля еталона із сталі 12Х1МФ від температури термоциклування ti.

На фіг. 2 показана залежність залишкових напружень першого родуσ08X18H10TIеталона із сталі 08Х18Н10Т від температури термоциклування ti.

Винахід пояснюється наступним прикладом.

Еталон готують із сталі 12Х1МФ, піддають його термоциклювання (нагрівають до температури 225°C, визнач�гір, охолоджують до температури 12°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахор; нагрівають до температури 323°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 12°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 420°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 12°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 517°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 12°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 590°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр е�ють методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 635°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 12°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахор), за результатами якого (таблиця 1) обчислюють залишкові напруги першого роду після відповідних температур термоциклування (таблиця 2). Визначають залежність залишкових напружень першого родуσ12X1МФIдля еталона із сталі 12Х1МФ від температури термоциклування ti(фіг. 1).

Еталон готують із сталі 08Х18Н10Т, піддають його термоциклювання (нагрівають до температури 100°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 10°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 200°C, визначають методом рентгенівської ді�атури 10°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 300°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 10°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 400°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 10°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 500°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 10°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 600°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки араметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол; нагрівають до температури 700°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в нагрітому стані агір, охолоджують до температури 10°C, визначають методом рентгенівської дифракції параметр елементарної кристалічної решітки в охолодженому стані ахол), за результатами якого (таблиця 3) обчислюють залишкові напруги першого роду після відповідних температур термоциклування (таблиця 4). Визначають залежність залишкових напружень першого родуσ08X18H10TIдля еталона із сталі 08Х18Н10Т від температури термоциклування ti, (фіг. 2).

Визначають межу міцності σвдля кожної розглянутої сталі. Порівнюють модуль різниці залишкових напружень першого роду еталонів при робочій температурі вироби з найменшим із значень межі міцності σвпри цій же температурі і за результатами визначають термічну сумісність конструкційних сталей, що використовуються в плакированном виробі:

Приклад 1. Робоча температура вироби - оболонки з перлітною стали 12�та при відповідній температурі для сталі 12Х1МФ (фіг. 1, точка m11) дорівнюютьσ12Х1МФI=1124МПа, а залишкові напруги першого роду при відповідній температурі для сталі 08Х18Н10Т (фіг. 2, точка m12) -σ08X18H10TI=1108МПа.

Визначають межу міцності авдля кожної розглянутої сталі при температурі 450°C:

-σв12Х1МФ=492МПа(Масленков С. Б. Стали і сплави для високих температур: довідник: у 2 кн. Кн. 1 / С. Б. Масленков, Е. А. Масленкова. - М: Металургія, 1991. - 383 с., сторінка 88, таблиця 5.25);

-σв08Х18Н10Т=450МПа(Масленков С. Б. Стали і сплави для високих температур: справочни модуль різниці залишкових напружень першого роду при відповідній температурі термоциклування еталонів з найменшим із значень межі міцності σв:

Модуль різниці залишкових напружень першого роду при температурі 450°C менше, ніж найменше значення межі міцності σвдля досліджуваних сталей. Отже, термічне поєднання конструкційних сталей 12Х1МФ та 08Х18Н10Т при виготовленні плакованих виробів енергетичного обладнання, що працює при температурі 450°C, можливо.

Приклад 2. Робоча температура вироби - оболонки з перлітної сталі 12Х1МФ плакована з аустенітної нержавіючої сталі 08Х18Н10Т - становить 500°C. Залишкові напруги першого роду при відповідній температурі для сталі 12Х1МФ (фіг. 1, точка m21) дорівнюютьσ12Х1МФI=1165МПа, а залишкові напруги першого роду при відповідній температурі для сталі 08Х18Н10Т (фіг. 2, точка m22) -σ08X18H10TI=1158МПа.

Визначають межу міцності σвдля кожної рассматр МФ=490МПа(Масленков С. Б. Стали і сплави для високих температур. Довідник: у 2 кн. Кн. 1 / С. Б. Масленков, Е. А. Масленкова. - М: Металургія, 1991. - 383 с., сторінка 88, таблиця 5.25);

-σв08Х18Н10Т=450МПа(Масленков С. Б. Стали і сплави для високих температур. Довідник: у 2 кн. Кн. 1 / С. Б. Масленков, Е. А. Масленкова. -М: Металургія, 1991. - 383 с, сторінка 228, таблиця 8.6).

Порівнюють модуль різниці залишкових напружень першого роду при відповідній температурі термоциклування еталонів з найменшим із значень межі міцності σв:

Модуль різниці залишкових напружень першого роду при температурі 500°C менше, ніж найменше значення межі міцності σвдля досліджуваних сталей. Отже, термічне поєднання конструкційних сталей 12Х1МФ та 08Х18Н10Т при виготовленні плакованих виробів енергетичного обладнання, що працює при температурі 500°C, можливо.

Приклад 3али 08Х18Н10Т - становить 550°C. Залишкові напруги першого роду при відповідній температурі для сталі 12Х1МФ (фіг. 1, точка m31) дорівнюютьσ12Х1МФI=1271МПа, а залишкові напруги першого роду при відповідній температурі для сталі 08Х18Н10Т (фіг. 2, точка m32) -σ08X18H10TI=2043МПа.

Визначають межу міцності σвдля кожної розглянутої сталі при температурі 550°C:

-σв12Х1МФ=360МПа(Масленков С. Б. Стали і сплави для високих температур. Довідник: у 2 кн. Кн. 1 / С. Б. Масленков, Е. А. Масленкова. - М: Металургія, 1991. - 383 с, сторінка 88, таблиця 5.25);

-σв08Х18Н10Т=425МПа<� 2 кн. Кн. 1 / С. Б. Масленков, Е. А. Масленкова. - М: Металургія, 1991. - 383 с., сторінка 228, таблиця 8.6).

Порівнюють модуль різниці залишкових напружень першого роду при відповідній температурі термоциклування еталонів з найменшим із значень межі міцності σв:

Модуль різниці залишкових напружень першого роду при температурі 550°C більше, ніж найменше значення межі міцності σвдля досліджуваних сталей. Отже, термічне поєднання конструкційних сталей 12Х1МФ та 08Х18Н10Т при виготовленні плакованих виробів енергетичного обладнання, що працює при температурі 550°C, неможливо.

Спосіб визначення термічної сумісності різних конструкційних сталей в плакированном виробі енергетичного обладнання, що включає підготовку еталонів з кожної сталі, проведення їх термоциклювання, за результатами якого обчислюють залишкові напруги першого роду після відповідних температур термоциклування, визначають залежно залишкових напружень першого роду від температури термоциклування для кожного еталона, межа міцності σвдля кожної розглянутої сталі, порівнюють моначений межі міцності σвпри цій же температурі і за результатами визначають термічну сумісність конструкційних сталей, що використовуються в плакированном виробі, для яких модуль різниці залишкових напружень першого роду при температурі термоциклування еталонів менше найменшого значення меж міцності σв.



 

Схожі патенти:

Спосіб оцінки залишкового ресурсу за зміни втрати пластичності конструкційної сталі

Винахід відноситься до галузі прогнозування залишкового ресурсу резервуарів та магістральних газопроводів, що експлуатуються в умовах Крайньої Півночі із застосуванням методів неруйнівного контролю. Сутність: здійснюють обчислення допустимого сумарного пошкодження, втрата пластичності за весь час експлуатації. Після вимірювань твердості металу встановлюється фактична втрата пластичності. Протягом призначеного строку визначається швидкість збільшення сумарних ушкоджень - втрати пластичності від різних факторів. Приймається значення експлуатаційного пошкодження, втрата пластичності і визначається залишковий ресурс конструкції. Технічний результат: можливість враховувати як умови експлуатації металоконструкцій, так і відбуваються зміни структури і властивостей металу. 1 іл.

Системи і способи каротажу азимутальної крихкості

Винахід відноситься до галузі геофізики і може бути використане для визначення характеристик свердловини для проведення операції буріння. Заявлені способи і системи для збору, одержання і відображення індексу азимутальної крихкості свердловини. Щонайменше деякі варіанти здійснення включають в себе різні способи для обчислення і відображення вимірювань свердловини в реальному часі для геологічного супроводу буріння свердловини і операцій буріння. Щонайменше один варіант здійснення розкритого способу для обчислення і відображення азимутальної крихкості включає в себе етап, на якому виробляють вимірювання швидкостей повздовжньої та поперечної хвиль як функції положення і орієнтації зсередини свердловини. Ці вимірювання швидкостей зроблені за допомогою азимутального акустичного приладу. Азимутальне крихкість потім отримують на основі щонайменше частково швидкостей повздовжньої та поперечної хвиль. Технічний результат - підвищення достовірності даних планування геолого-розвідувальних заходів. 3 м. і 16 з.п. ф-ли, 6 іл.

Спосіб експериментального визначення статико-динамічних характеристик бетону

Винахід відноситься до галузі будівництва, зокрема до випробування будівельних матеріалів на міцність при розтягуванні і стисненні, і може бути використано для визначення параметрів деформування бетону при статичному і динамічному додатку навантаження. Спосіб здійснюють закріпленням досвідченого бетонного зразка у вигляді призми в затискачах випробувального стенду з використанням центруючого пристрою, що забезпечує центральне додаток розтягує навантаження в процесі навантаження, та реєстрацією зусиль і деформацій зразка в часі з використанням динамометра і тензостанции при навантаженні, що здійснюється через важільну систему в два етапи: на першому - ступеневу статичне навантаження зразка до заданого рівня допомогою укладання штучних вантажів на вантажну платформу, на другому - миттєве або ступінчасте динамічне догружение або разгружение допомогою короткочасного зміни діаметра осі в точці передачі сили від важеля компенсирующему елементу, задаючи в разі необхідності величину переміщень в пружному елементі. Досягається спрощення методики і підвищення достовірності та надійності результатів випробувань. 5 іл., 2 пр.

Спосіб визначення напружено-деформованого стану матеріалу з тендітним кістяком

Винахід відноситься до випробувальної техніки, зокрема до області інженерних вишукувань, і може бути використане для визначення напружено-деформованого стану порід, а саме визначення стадії розвитку деформаційних процесів у масиві матеріалу (в гірському масиві, грунтів під інженерною спорудою тощо). Сутність: відбирають зразки матеріалу з тендітним кістяком. Здійснюють навантаження зразків з реєстрацією фізико-механічних характеристик матеріалу і будують криву напруга-деформація, за якої знаходять параметри, що характеризують провісник руйнування матеріалу. При стисканні зразків визначають коефіцієнти α p - - , α -, αJ, що характеризують зміна потенційної енергії пружного деформування при розсіяному руйнуванні матеріалу, а провісник руйнування матеріалу знаходять за формулою ω = α _ I 1 + α J J + α p - Δ p - γ - , де γ- - позитивний параметр, задаючий квадратичну залежність поверхневої енергії накопиченого ансамблю мікротріщин в крихкому матеріалі, I1 - відносна зміна обсягу матеріалу, J - інтенсивність дотичних напружень, Δp - зміна внутрипорового тиску. Технічний результат: можливість характеризувати стадію стану матения за рахунок зменшення кількості випробовуваних зразків. 2 з.п. ф-ли, 3 іл.

Спосіб визначення ресурсу металу трубопроводу або посудини

Винахід відноситься до методик оцінки ресурсу металу трубопроводів, корпусів судин і технологічних апаратів, а також їх конструктивних елементів - вхідних і вихідних патрубків, штуцерів та ін. Спосіб може бути використаний в нафтовій, газовій, хімічній і інших галузях промисловості. Пропонований спосіб визначення ресурсу металу трубопроводу або посудини включає визначення: геометричних і механічних параметрів стінки (енергії межкристаллитних зв'язків між частинками металу в стінці; енергії напруги в стінці від дії різниці тисків текучою та зовнішнього середовищ; витрати енергії межкристаллитних зв'язків між частинками металу - природного старіння); основних параметрів текучого середовища (витрати енергії потоку, що діє на метал стінки; забрудненість потоку частинок абразивного матеріалу); ресурсу металу у розрахунковій формулі, що зв'язує ці параметри. Відмінною особливістю способу є врахування при розрахунку ресурсу металу додатково визначених величини швидкості корозії металу і величини витрат енергії межкристаллитних зв'язків між частинками металу від дії корозії. Технічний результат полягає в підвищенні точності

Спосіб прогнозування призначеного ресурсу суцільнозварного корпусу кульового крана

Винахід відноситься до галузі забезпечення надійності та безпеки технічних пристроїв, переважно тонкостінних конструкцій, зокрема судин і апаратів, застосовуваних для мереж газорозподілу, а саме цельносварних кульових кранів, проведенням ресурсно-міцнісних досліджень та обстеження технічного стану засобами неруйнівного контролю. Технічний результат - підвищення точності прогнозування призначеного ресурсу суцільнозварного корпусу кульового крана і можливості виявлення і оцінки місцевих напружень в матеріалі корпусу суцільнозварного кульового крана. Особливість заявленого способу прогнозування призначеного ресурсу суцільнозварного корпусу кульового крана полягає в тому, що на поверхні корпусу визначають максимальний градієнт магнітного поля Землі. Руйнують корпус суцільнозварного кульового крана (натурний зразок кульових кранів) і заготівлю суцільнозварного корпусу кульового крана після обтиску без технологічного отвори під горловину, відібрані з однієї партії виготовлення. Визначають межі міцності корпусу суцільнозварного кульового крана та заготовки суцільнозварного корпусу кульового крана після обтиску без технологнозируемий призначений ресурс корпусу крана виходячи з введеного виразу. 1 іл., 1 табл.

Пристрій для високотемпературного випробування металів та сплавів

Пристрій призначений для високотемпературного випробування металів та сплавів у вакуумі або газовому середовищі. Пристрій містить герметизированную роз'ємну камеру, що складається з верхньої і нижньої частин, скріплених між собою фланцевим з'єднанням, тигель з розміщеним у ньому випробуваним зразком з металу або сплаву, трубопроводи для відкачування повітря з камери і подачі в неї газу, вимірювач температури, індукційний нагрівач. У верхній частині герметизованою рознімної камери розміщені охолоджуваний коробчатий елемент із закріпленою на ньому знімною охолоджуваної пластиною, каліброваної по масі, з легованої жаростійкої сталі. Тигель розташований всередині герметизованою рознімної камери. Охолоджуваний коробчатий елемент з'єднаний трубопроводами з агрегатом подачі і циркуляції охолоджуючого речовини у зазначеному елементі. Використання винаходу забезпечує визначення кількості та хімічного складу твердофазного возгона, що утворює при плавленні металевих сплавів і протікання металургійних процесів в печах. 1 іл., 1 табл.

Спосіб визначення питомої зчеплення ґрунтів

Винахід відноситься до інженерно-геологічними дослідженнями ґрунтів, зокрема до експрес-методів визначення питомого зчеплення ґрунтів. Спосіб визначення питомої зчеплення ґрунтів полягає в тому, що на зразок грунту наноситься 6 крапель змочувальній рідини з відомими значеннями поверхневого натягу. Потім по формі краплі на поверхні матеріалу визначають кут змочування поверхні і по функціональній залежності cosθ-1=f(1/σ) визначають тангенс кута нахилу а. Далі по попередньо побудованої калібрувальної залежності знаходять питоме зчеплення ґрунту. Технічним результатом є підвищення швидкості визначення, можливість проведення випробувань як з попередньо відібраними пробами, так і безпосередньо на об'єкті, спрощення апаратурного оснащення, можливість проведення аналізу на будь-яких грунтах, а також підвищення точності визначення за рахунок виключення впливу на результат опору грунту втискування по бічних стінках зонда. 1 іл., 4 табл.

Спосіб визначення руйнування, пристрій, програма і читається комп'ютером носій запису для визначення руйнування

Винахід відноситься до техніки визначення руйнування металевої пластини, деталі, сформованої з металевої пластини (листа), і конструкції, сформованої з металевої пластини, і подібного при моделюванні зіткнення автомобіля, моделюванні штампування деталі або подібного. Сутність: якщо цільова частина визначення руйнування здійснила повернення з пластичного стану в пружний стан, за умови, що напругою повернення частини в пружний стан (x,y)=(σ2,σ1) (максимальне головне напруга: σ1, мінімальне головне напруга: σ2) на координатній площині (x,y), виконання ухвали руйнування для цільової частині визначення руйнування з використанням напруги R нового початку плинності, визначається по перетину між прямою, що задовольняє відношенню y=(σ1/σ2)x, кривий плинності, отриманої виходячи з пластичного стану цільової частині визначення руйнування. Технічний результат: можливість визначення руйнування з високою точністю, навіть якщо металева структура здійснила повернення з пластичного стану в пружний стан. 3 н. і 3 з.п. ф-ли, 15 іл.

Спосіб, пристрій і програма для аналізу руйнування для точково-звареної частини і машиночитаемий носій даних

Винахід відноситься до області моделювання автомобільних аварій. Сутність: максимальні значення допустимого навантаження звареної частини у відповідних режимах руйнування навантажувального руйнування, моментного руйнування і внутрішнього руйнування ядра зварної точки знаходяться на основі, принаймні, одного з товщини t листа, міцності TS на розтягування, подовження Еl і хімічного складу частини ядра зварної точки в кожному з точково зварених сталевих листів, діаметра d ядра зварної точки звареної частини, ефективної ширини звареної В частині, визначеній за допомогою відстані між суміжними звареними частинами, ребрами або лініями хребта, і висоти Н у перерізі. Потім згідно з цим режимам руйнування знаходиться значення допустимого навантаження в кожний момент після того, як досягається максимальне значення допустимого навантаження звареної частини, і знаходиться зміщення або час, в яке значення допустимого навантаження стає рівним 0, тобто в яке виникає повне руйнування. Технічний результат: можливість знаходити значення допустимого навантаження до того, як виникає повне руйнування після досягнення максимального значення допустимого навантаження звареної частини. 3 н. і

Спосіб термообробки робочої поверхні головки рейки

Винахід відноситься до способів термообробки робочої поверхні головки рейки для зміцнення робочих поверхонь шляхом поверхневої електроконтактного термообробки. Спосіб термообробки робочої поверхні головки рейки включає обробку робочої поверхні головки рейки за допомогою пересувного пристрою безпосередньо на шляхах без демонтажу рейок. Обробку здійснюють электроконтактним нагріванням з пропусканням електричного струму через контактні елементи, прижимаемие до оброблюваної поверхні під тиском, з подальшим охолодженням зони нагріву і на дільницях робочої поверхні головки рейки при досягненні критичного зносу поверхневого шару рейки, що становить 1,5...2,0 мм і має мартенситную структуру. Електроконтактний нагрівання робочої поверхні головки рейки здійснюють до температури гартування 850°С і охолоджують водою з температурою 18-20°С. Перед термообробленням проводять корекцію робочої поверхні головки рейки шліфуванням. Пристрій виконано пересувним у вигляді візки на колесах з двома ребордами, рама якої складається з рухомої і нерухомої частин. На нерухомій частині рами перпендикулярно напрямку рухи руху встановлені з двох сторін ковзні нагрівальні контактні елементи, шліфувальні головки з приводом за допомогою кронштейнів і телескопічних штанг, нагрівальні контактні ролики і охолоджуючий пристрій з соплами. При цьому рухома частина рами з'єднана з нерухомою її частиною допомогою гідроциліндра двосторонньої дії з двостороннім штоком. Нагрівальні елементи і шліфувальні головки мають регулятори сили притискання до робочої боковій поверхні головки рейки і з'єднані з телескопічними штангами через ізолюючі елементи. Нагрівальний контактний ролик має струмознімач з поджимними пружинами. Технічний результат полягає в підвищенні зносостійкості і довговічності чинного залізничного шляху. 2 н. і 5 з.п. ф-ли, 1 табл., 5 іл.

Спосіб зміцнення різьби

Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема до технології зміцнення різьбових переважно довгомірних виробів, і може бути використане для зміцнення метричної різьби у виробах, що працюють при підвищених навантаженнях. Для підвищення міцності різьби і продуктивності спосіб зміцнення різьблення включає формування плями лазерного променя на дні різьбовий канавки по її центру і переміщення лазерного променя відносно поздовжньої осі при одночасному обертанні виробу, при цьому величина переміщення лазерного променя дорівнює величині кроку різьби за один оборот обертання, формування плями лазерного променя здійснюють при питомій щільності енергії випромінювання газового лазера, що працює в безперервному режимі, рівної 12÷20 Вт/см2, а діаметр плями лазерного променя вибирають із співвідношення d=(1,2÷1,7)s, де d - діаметр плями лазерного променя, s - крок різьби. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.

Спосіб підготовки каліброваного прокату для виготовлення металовиробів кріпильних виробів

Винахід відноситься до області термомеханічної обробки сортового гарячекатаного каліброваного прокату. Для досягнення високих міцнісних і пластичних характеристик по всьому перерізу і довжині прокату здійснюють відпал каліброваного прокату при 770-790°С протягом 3-4 годин, охолодження з піччю до 660-680°С, витримку 3-4 години, охолодження з піччю до температури 140-150°С з витримкою 1-2 години, подальше охолодження на повітрі, первинне волочіння зі ступенем обтиснення 17-19%, нагрівання в печі з контрольованою атмосферою, патентування при 440-460°С, вторинне волочіння зі ступенем обтиснення 4-5%. 1 табл., 1 пр.

Спосіб зміцнення виробів з низьковуглецевої сталі

Винахід відноситься до області цементації сталевих виробів і може бути використане для поверхневого зміцнення деталей машин і механізмів з низьковуглецевої сталі. Здійснюють цементацію виробів у твердому карбюризаторе, охолодження, подвійну загартування та низькотемпературний відпуск. Цементацію проводять при 900°C. В якості твердого карбюризатора використовують склад, що містить у мас. %: чавунну стружку з середнім розміром гранул 0,5 мм - 10, карбонат барію ВаСО3 - 10 і вуглецеве речовина волокнистої структури - 80, що складається з мас. %, заліза - 10, водню - 0,8 і вуглецю - 89,2, яке отримано термокаталитическим піролізом попутного нафтового газу Баядинского родовища в умовах контакту з железооксидним каталізатором при температурі 660°C , об'ємної швидкості подачі сировини 1000 годин-1 протягом 3 годин з подальшим відсівом фракції 100-250 мкм шляхом фракціонування утворилася маси на молекулярних ситах. Після цементації здійснюють охолодження виробів до 100°C, потім проводять подвійну загартування, включає проведення першої гартування при температурі 820°C, а другий загартування - при температурі 770°C, після якої проводять низький відпуск при температурі 150°C. Забезпечується необхідна диффузио�х витрат, а також потреба в охолодженні водним розчином охолоджуючої рідини і добавці емульгатора. 3 табл.

Сепаратор відпалу для виробництва текстурованою електротехнічної сталі з дзеркальною поверхнею і високими магнітними властивостями

Винахід відноситься до виробництва текстурованих листів електротехнічної сталі, зокрема до сепаратора відпалу. Сепаратор відпалу має наступний склад, мас.%: порошок Al2O3 - 77-98, порошок оксиду лужноземельних металів - 1-8, хлорид лужного металу та/або хлорид лужноземельних металів - 1-15. Технічний результат полягає у виключенні утворення склоподібного підшару на поверхні сталевого листа в процесі високотемпературного відпалу та отриманні листа з гладкою поверхнею і стабільними магнітними властивостями. 3 з.п. ф-ли, 3 табл., 4 іл.

Спосіб ультразвукового поверхневого зміцнення деталей з конструкційних сталей в рідкому середовищі

Винахід відноситься до галузі металургії. Для підвищення поверхневої твердості деталей без порушення якості поверхні деталь піддають ультразвуковому впливу ємності з рідким середовищем з поміщеним в ній джерелом акустичного випромінювання з частотою акустичних коливань fрц 20-30 кГц протягом τ=30-45 хвилин з амплітудою коливальних зміщень ξ=7-40 мкм. При обробці деталей із сталі 40X амплітуду коливальних зміщень вибирають в межах ξ=15-40 мкм. 1 з.п. ф-ли, 2 табл., 22 пр.
Винахід відноситься до галузі термічної обробки і може знайти застосування в машинобудуванні. Для підвищення якості поверхні деталей завдяки підвищенню ефективності дії титану по розкисленню розплаву, особливо якості поверхні гострих кромок інструменту із збереженням їх високої твердості, здійснюють занурення інструменту в розплав солі, нагрівають його до температури термообробки і потім охолоджують, при цьому розплав солі у ванні розкислюють титаном. Новим є те, що розкислюють шар розплаву, що контактує з інструментом, для чого перед зануренням в розплав солі інструмент упаковують в титанову фольгу, так що відстань між титанової фольгою і поверхнею інструменту не більше 5 мм. 1 пр.

Спосіб швидкого нанесення насічок з допомогою лазера

Винахід відноситься до бистродействующему способом лазерного нанесення насічок, при якому використовується установка лазерного пристрою для одночасного нанесення ліній насічок на верхню і нижню поверхні смуги текстурованою кременистої електротехнічної сталі, яка подається і просуває вперед по виробничій лінії, з допомогою променя лазера безперервної дії з високим ступенем фокусування, при цьому лінії насічок, нанесені на верхню поверхню, і лінії насічок, нанесені на нижню поверхню, мають однакову відстань між сусідніми лініями насічок, але зміщені відносно один одного для рівномірного зниження втрат в залозі. Відстань між сусідніми лініями насічок на одній і тій же поверхні становить 6÷12 мм, потужність лазера становить 1000÷3000 Вт, а швидкість сканування складає 100÷400 м/хв. Продуктивність такого способу нанесення насічок і такого пристрою в 1,5-2 рази перевищує продуктивність звичайних способів нанесення насічок, які не дозволяють одночасне синхронне нанесення насічок на верхню і нижню поверхні сталевої смуги. Лінії насічки, нанесені на сталевий смузі таким способом, можуть знижувати втрати в ж�

Спосіб термомеханічної обробки економнолегованих сталей

Винахід відноситься до області термомеханічної обробки і може бути використане для виготовлення відповідальних елементів конструкцій, кріпильних виробів різного призначення. Для підвищення комплексу механічних властивостей конструкційних сталей з усуненням схильності їх до зворотної відпускної крихкості і досягнення високих механічних і експлуатаційних властивостей заготовку зі сталі 35ХГСФ піддають холодній пластичній деформації зі ступенями обтиску 10-30%, потім нагрівають до субкритических температур Ac1 - (5÷5)°C зі швидкістю 5÷20 град/хв і витримкою при цих температурах 1,5÷3 години. Далі з субкритичною температури виробляють нагрівання заготовки під гарт до температури Ac3+(30÷40)°C, гартують в масло і піддають відпустці при 500÷550°C. 1 табл.

Спосіб виготовлення текстурованого листового сталевого вироби

Винахід відноситься до способу виготовлення текстурованого листового сталевого вироби з мінімізованими втратами на перемагничивание і оптимізованими магнитострикционними властивостями. Спосіб спосіб включає етапи: a) одержання листового сталевого вироби, b)лазерну обробку листового сталевого вироби лазерним променем потужністю P, при цьому в ході лазерної обробки на поверхні листового сталевого вироби формують лінійні деформації, розташовувані з інтервалом а. На етапі b) вимірюють повну потужність S1,7/50 листового сталевого виробу до і після проведення лазерної обробки, при цьому параметри лазерної обробки варіюють таким чином, щоб різниця між виміряними величинами повної потужності S1,7/50 до і після обробки складала менше 40%. Технічний результат полягає в оптимізації технічних характеристик сталевих листових виробів для виробництва деталей трансформаторів. 10 з.п. ф-ли, 2 іл., 1 табл.
Up!