Особливості застосування підходів фізико-хімічної механіки для оцінювання крихкості феритно-перлітних сталей
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2024.06.021Ключові слова:
сталь, руйнування, міцність, механічні властивості, тріщиностійкість, метод J-інтеграла, воднева крихкість, деградаціяАнотація
В статті встановлено низку нових аспектів у застосуванні підходів механіки для оцінювання крихкості феритно-перлітних сталей з огляду підвищення ризиків порушення цілісності газопроводів, пов’язаних з транспортуванням водню у рамках розвитку водневої енергетики України. Опрацьовано механізм дії спричинених воднем напружень як чинників деформаційного старіння та мікропошкодженості деформаційної природи у низькоміцних сталях. Показано високу ефективність використання підходів нелінійної механіки руйнування для оцінювання стану сталей з урахуванням деструктивного впливу вод- ню та умов експлуатації. Значну увагу надано особливостям реалізації механізму декогезії у міжфазному розшаруванні сталей.
Завантаження
Посилання
Pluvinage, G., Toth, L., & Capelle, J. (2021). Effects of hydrogen addition on design, maintenance and surveil- lance of gas networks. Processes, 9, No. 7, 1219. https://doi.org/10.3390/pr9071219
Briottet, L., Moro, I., & Lemoine, P. (2012). Quantifying the hydrogen embrittlement of pipeline steels for safety considerations. Int. J. Hydrogen Energy, 37, No. 22, pp. 17616-17623. https://doi.org/10.1016/j. ijhydene.2012.05.143
Skal’s’kyi, V.R., Nazarchuk, Z.T., & Hirnyi, S.I. (2013). Effect of electrolytically absorbed hydrogen on Young’s modulus of structural steel. Mater. Sci., 48, No. 4, pp. 491-499. https://doi.org/10.1007/s11003-013-9529-y
Ohaeri, E., Eduok, U., & Szpunar, J. (2018). Hydrogen related degradation in pipeline steel: A review. Int. J. Hydrog. Energy, 43, No. 31, pp. 14584-14617. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.06.064
Depover, T., Pérez Escobar, D., Wallaert, E., Zermout, Z., & Verbeken, K. (2014). Effect of hydrogen charging on the mechanical properties of advanced high strength steels. Int. J. Hydrogen Energy, 39, No. 9, pp. 4647-4656. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.12.190
Boukortt, H., Amara, M., Hadj Meliani, M., Bouledroua, O., Muthanna, B.G.N., Suleiman, R.K., Sorour, A.A.,
& Pluvinage, G. (2018). Hydrogen embrittlement effect on the structural integrity of API 5L X52 steel pipeline. Int. J. Hydrogen Energy, 43, No. 42, pp. 19615-19624. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.08.149
Chatzidouros, E. V., Traidia, A., Devarapalli, R. S., Pantelis, D. I., Steriotis, T. A., & Jouiad, M. (2018). Effect of hydrogen on fracture toughness properties of a pipeline steel under simulated sour service conditions. Int. J. Hydrogen Energy, 43, No. 11, pp. 5747-5759. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.01.186
Сabrini, M., Sinigaglia, E, Spinelli, C., Tarenzi, M., Testa, C., & Bolzoni, F.M. (2019). Hydrogen embrittlement evaluation of micro alloyed steels by means of J-integral curve. Mater., 12, art. no. 1843. https://doi.org/10.3390/ ma12111843
Madi, Y., Santana, L. M., Belkacemi, S., Farrugia, V., Meddour, A., Marchais, P.-J., Bertin, M., & Furtado, J. (2024). Mechanical characterization of hydrogen embrittlement in a gaseous environment: An innovative test setup using sub-size specimens. Eng. Fail. Anal., 162, art. no. 108362. https://doi.org/10.1016/j.engfaila- nal.2024.108362
Kryzhanivs’kyi, E.I., & Nykyforchyn, H.M. (2011). Specific features of hydrogen-induced corrosion degrada- tion of steels of gas and oil pipelines and oil storage reservoirs. Mater. Sci., 47, No. 2, pp. 127-136. https://doi. org/10.1007/s11003-011-9390-9
Nykyforchyn, H., Zvirko, O., Tsyrulnyk, O., & Kret, N. (2017). Analysis and mechanical properties characteri- zation of operated gas main elbow with hydrogen assisted large-scale delamination. Eng. Fail. Anal., 82, pp. 364-377. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2017.07.015
Zvirko, O.I., Hredil, M.I., Tsyrulnyk, O.T., Venhryniuk, O.I., & Nykyforchyn, H.M. (2024). Method of assessing the influence of gaseous hydrogen on corrosion and hydrogenation of steels. Mater. Sci., 59, No. 5, pp. 524-531. https://doi.org/10.1007/s11003-024-00807-5
Nazarchuk, Z.Т., & Nykyforchyn, H.M. (2018). Structural and corrosion fracture mechanics as components of the physicochemical mechanics of materials. Mater Sci., 54, pp. 7-21. https://doi.org/10.1007/s11003-018- 0151-x
Venkateswara Rao, K.T., Yu, W., & Ritchie, R.O. (1989). Cryogenic toughness of commercial aluminum- lithium alloys: Role of delamination toughening. Metall. Trans. A, 20, pp. 485-497. https://doi.org/10.1007/ BF02653929
Bogdanov, V.L., Selivanov, D.M. (2024). Study of the impact of crack resistance parameters on the critical load of a specimen with a mode I crack under three-point bending in the framework of the cohesive zone model. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, No. 5, pp. 53-61 (in Ukrainian). https://doi. org/10.15407/dopovidi2024.05.053
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
