Аналіз ознак деградації тривало експлуатованих елементів вежі Шухова

Abstract

Проаналізовано технічний стан старовинної та ремонтної сталей елементів вежі Шухова, експлуатованих відповідно ~110 і 70 років. Для їх оцінки використовували ряд механічних характеристик (твердість, міцність, пластичність, ударна в’язкість). Показано, що для обох сталей властиві наднизькі значення твердості та опору крихкому руйнуванню, що не можна пояснити лише якістю тогочасного металопрокату. При цьому механічні характеристики старішої сталі нижчі, ніж ремонтної. Припускали, що під час експлуатації відбувається деградація механічних характеристик сталей внаслідок розвитку розсіяної пошкодженості. На це вказує також максимальне відносне подовження старовинної сталі за більш низьких значень твердості та ударної в’язкості. Виявлено, що характеристики міцності та пластичності обох сталей, визначені в середовищі синтетичного кислотного дощу, нижчі, ніж на повітрі. Фрактографічно підтверджено наявність експлуатаційних пошкоджень в об’ємі металу, які за можливості наводнювання зразків із дослідного середовища ініціюють крихке руйнування в центральній частині їх перерізу.

Проанализировано техническое состояние старинной и ремонтной сталей элементов башни Шухова, эксплуатированных ~110 и 70 лет соответственно. Для их оценки использовали ряд механических характеристик (твердость, прочность, пластичность, ударная вязкость). Показано, что обеим сталям свойственны сверхнизкие значения твердости и сопротивления хрупкому разрушению, что нельзя объяснить только качеством существовавшего в то время металлопроката. При этом механические характеристики старинной стали ниже, чем ремонтной. Полагали, что во время эксплуатации происходит деградация механических характеристик сталей, вызванная развитием рассеянной поврежденности. Об этом свидетельствует также максимальное относительное удлинение старинной стали при более низких значениях твердости и ударной вязкости. Установлено, что характеристики прочности и пластичности обеих сталей, определенные в среде синтетического кислотного дождя, ниже, чем на воздухе. Фрактографически подтверждено наличие эксплуатационных повреждений в объеме металла, которые при возможности наводороживания образцов из испытательной среды инициируют хрупкое разрушение в центральной части их сечения.