Прогнозирование остаточного ресурса материала всегда было актуальной задачей в рамках проблемы обеспечения промышленной безопасности. Существует высказывание: «Разрушение материала начинается с момента создания конструкции». Порой возникает закономерный вопрос: «Что делать, если необходимо продлить назначенный ресурс материала, в котором произошли процессы деградации микроструктуры?». Существуют ли методы и подходы, позволяющие «заглянуть» внутрь материала, не повреждая его, и судить о его фактическом состоянии, и отслеживать это состояние на протяжении всей жизни конструкции, прогнозируя момент разрушения по выработанным критериям?
Известно, что в конструкционных сталях в процессе их эксплуатации происходит сложный комплекс структурных преобразований: накопление микроповреждений, изменение кристаллографической текстуры, релаксационные процессы и др., приводящие к изменению ресурсных характеристик материала. Отдельной задачей стоит прогнозирование ресурса нержавеющих хромоникелевых сталей, широко используемых в атомной, химической и других отраслях промышленности. Такие стали, содержащие метастабильный аустенит, при эксплуатации могут претерпевать фазовые превращения, в результате чего из немагнитного аустенита образуется магнитная фаза деформационного мартенсита. Это вносит дополнительный вклад в изменение упругих, акустических, магнитных и прочностных свойств материала, что важно учитывать. Структурно-чувствительные методы неразрушающего контроля позволяют отслеживать изменения параметров материала и проводить оценку его фактического состояния.
В докладе обобщен 15 летний опыт решения научно технических задач по оценке фактического состояния материала различных объектов (космические двигатели, узлы гидротурбин ГЭС, палубы кораблей, колонны каталитического крекинга, железнодорожных рельс и колес локомотивов и др.) и представлены методы и подходы прогнозирования остаточного ресурса конструкционных сталей (в том числе нержавеющих сталей аустенитного класса) с применением ультразвукового, вихретокового, металлографического методов, ультразвуковой томографии, нейронной сети.
Гончар Александр Викторович
Кандидат технических наук, заведующий лабораторией неразрушающего контроля и диагностики материалов и конструкций Института проблем машиностроения РАН – филиала Федерального исследовательского центра «Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН» (г. Нижний Новгород). Область научных интересов: исследование эволюции микроструктуры конструкционных материалов методами неразрушающего контроля при усталости и статическом деформировании. Автор и соавтор 7 патентов, более 100 научных работ, из них 6 в изданиях, входящих в первый квартиль (Q1) по импакт-фактору JCR Science Edition.