RU2410669C1 - Method to detect disposition of steels to general corrosion - Google Patents
Method to detect disposition of steels to general corrosion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2410669C1 RU2410669C1 RU2009145059/28A RU2009145059A RU2410669C1 RU 2410669 C1 RU2410669 C1 RU 2410669C1 RU 2009145059/28 A RU2009145059/28 A RU 2009145059/28A RU 2009145059 A RU2009145059 A RU 2009145059A RU 2410669 C1 RU2410669 C1 RU 2410669C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deformation
- steel
- general corrosion
- value
- jump
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам оценки подверженности сталей к общей коррозии с использованием деформационных параметров при отсутствии специальной коррозионной среды.The invention relates to methods for assessing the susceptibility of steels to general corrosion using deformation parameters in the absence of a special corrosive environment.
Известен способ определения стойкости металла подземных трубопроводов к стресс-коррозии, включающий воздействие на испытуемый образец водородсодержащей коррозионной среды (см. патент РФ №2222000, МПК7 G01N 17/00, опубл. 20.01.2004 г.).A known method for determining the resistance of metal of underground pipelines to stress corrosion, including exposure to a test sample of a hydrogen-containing corrosive medium (see RF patent No. 2222000, IPC 7 G01N 17/00, publ. 20.01.2004).
Недостатком данного способа является невозможность оценки склонности стали к общей коррозии и наличие коррозионной среды, что повышает трудоемкость испытаний.The disadvantage of this method is the inability to assess the tendency of steel to general corrosion and the presence of a corrosive environment, which increases the complexity of the tests.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ оценки склонности трубных марок сталей к стресс-коррозии, включающий измерение деформационных параметров, характеризующих сталь (см. патент РФ №2299420, МПК8 G01N 17/00, опубл. 20.05.2007 г.).Closest to the claimed technical solution is a method for assessing the tendency of pipe grades of steel to stress corrosion, including measuring the deformation parameters characterizing steel (see RF patent No. 2299420, IPC 8 G01N 17/00, publ. 05.20.2007).
Недостатками прототипа являются низкая производительность и наличие коррозионной среды, трудоемкость измерительных действий, оценка склонности сталей только поверхностных ее слоев по деформационным параметрам, ограниченная определенной группой марок сталей область применения способа.The disadvantages of the prototype are low productivity and the presence of a corrosive environment, the complexity of the measuring steps, the assessment of the tendency of steels of only its surface layers by deformation parameters, limited to a certain group of steel grades the scope of the method.
Задачей технического решения является сокращение времени определения склонности любых марок сталей к общей коррозии (продолжительностью до 1 часа) и снижение трудоемкости испытаний.The objective of the technical solution is to reduce the time to determine the tendency of all steel grades to general corrosion (up to 1 hour) and reduce the complexity of the tests.
Решение технической задачи достигается тем, что в способе определения склонности сталей к общей коррозии, включающем измерение деформационных параметров, характеризующих сталь, согласно изобретению измерение деформационных параметров осуществляют поступенчатым растяжением образцов с остановками процесса нагружения на каждом i-ом уровне до момента появления первого пластического деформационного скачка, определяют его величину Δlп и соответствующую ей упругую деформацию Δlу на данном уровне нагружений, и по их соотношению с учетом уровня напряжения на первом скачке, определяют деформационный параметр К по формулеThe solution to the technical problem is achieved by the fact that in the method for determining the tendency of steels to general corrosion, including measuring the deformation parameters characterizing the steel, according to the invention, the measurement of the deformation parameters is carried out by progressive stretching of the samples with the loading process stopped at each i-th level until the first plastic deformation jump occurs , determine its value Δl p and the corresponding elastic deformation Δl y at a given level of loading, and by their ratio taking into account y the voltage level at the first jump, determine the deformation parameter K by the formula
где Δlп - величина первого пластического скачка деформации последействия, мкм,where Δl p is the magnitude of the first plastic jump in the deformation of the aftereffect, microns,
Δlу - величина упругой деформации на данном уровне нагружения, мкм, Δl y - the value of elastic deformation at a given level of loading, microns,
σв - предел прочности стали, МПа,σв - tensile strength of steel, MPa,
σi - напряжение на участке первого пластического деформационного скачка, МПа,σi is the stress at the site of the first plastic deformation shock, MPa,
и по деформационному параметру К оценивают склонность стали к общей коррозии, причем при значении К<0,28 сталь несклонна к общей коррозии, при значении К=0,28-0,63 сталь слабосклонна к общей коррозии, а при К>0,63 сталь склонна к общей коррозии.and the deformation parameter K assesses the tendency of steel to general corrosion, and at a value of K <0.28, steel is not inclined to general corrosion, at a value of K = 0.28-0.63, steel is slightly inclined to general corrosion, and at K> 0.63 steel is prone to general corrosion.
Данный способ позволит повысить производительность, снизить трудоемкость, сократив до 1 часа время испытаний, и определить склонность сталей к общей коррозии в условиях, приближенных к эксплуатационным.This method will increase productivity, reduce complexity, reducing test time to 1 hour, and determine the tendency of steels to general corrosion in conditions close to operational.
Сущность способа поясняется графиками, где на фиг.1 изображены значения коэффициента К для разных марок сталей, на фиг.2 - изменение пластичности сталей после испытаний в коррозионной среде δк/δо, на фиг.3 - зависимость деформационного параметра К от степени изменения пластичности δк/δо.The essence of the method is illustrated by graphs, where figure 1 shows the values of the coefficient K for different grades of steels, figure 2 shows the change in ductility of steel after testing in a corrosive medium δ k / δ about , figure 3 shows the dependence of the deformation parameter K on the degree of change ductility δ to / δ about .
Способ определения склонности сталей к общей коррозии осуществляют следующим образом.The method for determining the tendency of steels to general corrosion is as follows.
Образцы цилиндрического типа с диаметром рабочей части ⌀=5,0 мм предварительно термически обрабатывали для снятия внутренних напряжений по режиму «отжиг». Были выбраны 4 марки сталей: железо-Армко, Ст 20, 12Х18Н10Т, Ст 45.Samples of a cylindrical type with a diameter of the working part ⌀ = 5.0 mm were preliminarily thermally treated to relieve internal stresses according to the annealing mode. 4 steel grades were selected: Iron-Armco, St 20, 12Kh18N10T,
Для испытаний использовали специально разработанную малогабаритную испытательную установку (МИУ), позволяющую исследовать с высокой точностью реологические характеристики материалов. Нагружение образцов происходило медленно при скорости V=0,17 мм/мин по ступенчатому режиму со ступенью Δσ=0,03-0,05σв. Значения V и Δσ выбраны, исходя из удобства регистрации, соответственно, деформаций последействия и минимально возможной величины деформации последействия, фиксируемых индикаторами перемещений с ценой деления 1-2 мкм. На каждом уровне выполняли остановку процесса с выдержкой во времени до 2 мин. Так продолжали до тех пор, пока на одном из i-ом уровне были зафиксированы датчиками-индикаторами перемещения первые пластические деформации упругого последействия - Δlп. Измерив на этом уровне нагружения величину Δlу, получали деформационный параметр оценки К с учетом этого уровняFor testing, we used a specially developed small-sized test setup (MIU), which allows us to study the rheological characteristics of materials with high accuracy. The samples were loaded slowly at a speed of V = 0.17 mm / min in a stepwise mode with a step of Δσ = 0.03-0.05σv. The values of V and Δσ are selected based on the convenience of recording, respectively, the aftereffect deformations and the minimum possible value of the aftereffect deformation recorded by displacement indicators with a division price of 1-2 μm. At each level, the process was stopped with a time delay of up to 2 min. This was continued until the first plastic deformations of the elastic aftereffect - Δl p . Were recorded at one of the i-th level by sensors-indicators of displacement. By measuring Δl y at this level of loading, we obtained the deformation parameter of the estimate K taking into account this level
Общее время описываемых измерений в среднем составляло 50-60 минут. Для выбранных марок сталей распределение К выглядело следующим образом (см. фиг.1).The total time of the described measurements averaged 50-60 minutes. For the selected grades of steel, the distribution of K was as follows (see figure 1).
Параллельно с испытаниями на воздухе были проведены коррозионно-механические испытания образцов этих же марок сталей в коррозионной среде (см. фиг.2). Состав коррозионной среды был следующий: 3% NaCl + 0,5% C2H5COOH + CO2 (барботаж). Уровень pH раствора составил 3. Напряжение соответствовало уровню нагружения реальных конструкций σi=0,9σт, (где σт - предел текучести стали), при этом изменение пластических свойств по итогам данных испытаний соответствовало гистограмме (см. фиг.2). Продолжительность коррозионных испытаний составила 2 недели.In parallel with air tests, corrosion-mechanical tests of samples of the same steel grades in a corrosive environment were carried out (see figure 2). The composition of the corrosive medium was as follows: 3% NaCl + 0.5% C 2 H 5 COOH + CO 2 (bubbling). The pH of the solution was 3. The stress corresponded to the level of loading of real structures σi = 0.9σt (where σt is the yield strength of steel), while the change in plastic properties according to the test data corresponded to a histogram (see figure 2). The duration of the corrosion tests was 2 weeks.
Сравнивая фиг.1 и фиг.2, можно отметить, что динамика изменения пластичности δк/δо (где δк - пластичность стали после коррозионных испытаний, а δо - исходная пластичность стали) и деформационные параметры К связаны зависимостью, вытекающей из графика фиг.3: чем > δк/δо, тем <К. При этом при значении К<0,28 стали считаются несклонными к общей коррозии, при значении К в пределах 0,28-0,63 стали считаются слабосклонными к общей коррозии, а при значении К>0,63 стали склонны к общей коррозии.Comparing Fig. 1 and Fig. 2, it can be noted that the dynamics of changes in ductility δ к / δ о (where δ к is the ductility of steel after corrosion tests, and δ о is the initial ductility of steel) and the deformation parameters K are related by the dependence arising from the graph figure 3: the> δ to / δ about , the <K. Moreover, with a value of K <0.28, steels are considered not prone to general corrosion, with a value of K within 0.28-0.63, steels are considered slightly inclined to general corrosion, and at a value of K> 0.63, steels are prone to general corrosion.
Использование предлагаемого способа определения склонности сталей к общей коррозии позволит по сравнению с прототипом повысить производительность определения склонности любых марок сталей к общей коррозии, снизить трудоемкость, сократив ее время до 1 часа, и определить склонность сталей к общей коррозии в условиях, приближенных к эксплуатационным, а также проводить испытания на воздухе при отсутствии специальной коррозионной среды.Using the proposed method for determining the tendency of steels to general corrosion will allow, in comparison with the prototype, to increase the productivity of determining the tendency of all grades of steels to general corrosion, to reduce the complexity by reducing its time to 1 hour, and to determine the tendency of steels to general corrosion under conditions close to operational, and also conduct tests in air in the absence of a special corrosive environment.
Claims (1)
где Δlп - величина первого пластического скачка деформации последействия, мкм,
Δlу - величина упругой деформации на данном уровне нагружения, мкм,
σв - предел прочности стали, МПа,
σi - напряжение на участке первого пластического деформационного скачка, МПа,
и по деформационному параметру К оценивают склонность стали к общей коррозии, причем при значении К<0,28 сталь несклонна к общей коррозии, при значении К=0,28-0,63 сталь слабосклонна к общей коррозии, а при К>0,63 сталь склонна к общей коррозии. A method for determining the tendency of steels to general corrosion, including measuring the deformation parameters characterizing the steel, characterized in that the measurement of the deformation parameters is carried out by gradual stretching of the samples with stops of the loading process at each i-th level until the first plastic strain jump appears, determine its value Δl p and the corresponding elastic deformation Δl y at a given level of loading, and according to their ratio, taking into account the level of stress at the first shock, determine the strain K parameter according to the formula
where Δl p is the magnitude of the first plastic jump in the deformation of the aftereffect, microns,
Δl y - the value of elastic deformation at a given level of loading, microns,
σв - tensile strength of steel, MPa,
σi is the stress at the site of the first plastic deformation shock, MPa,
and the deformation parameter K assesses the tendency of steel to general corrosion, and at a value of K <0.28, steel is not inclined to general corrosion, at a value of K = 0.28-0.63, steel is slightly inclined to general corrosion, and at K> 0.63 steel is prone to general corrosion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009145059/28A RU2410669C1 (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Method to detect disposition of steels to general corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009145059/28A RU2410669C1 (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Method to detect disposition of steels to general corrosion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2410669C1 true RU2410669C1 (en) | 2011-01-27 |
Family
ID=46308533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009145059/28A RU2410669C1 (en) | 2009-12-04 | 2009-12-04 | Method to detect disposition of steels to general corrosion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2410669C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530486C1 (en) * | 2013-06-03 | 2014-10-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Method of inspecting stress corrosion cracking resistance of pipe steel |
| RU2666161C1 (en) * | 2017-10-20 | 2018-09-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method of testing tube steels on stress corrosion cracking and device for its implementation |
-
2009
- 2009-12-04 RU RU2009145059/28A patent/RU2410669C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530486C1 (en) * | 2013-06-03 | 2014-10-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") | Method of inspecting stress corrosion cracking resistance of pipe steel |
| RU2666161C1 (en) * | 2017-10-20 | 2018-09-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Method of testing tube steels on stress corrosion cracking and device for its implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gates et al. | Notch deformation and stress gradient effects in multiaxial fatigue | |
| Vu et al. | Effect of stress corrosion cracking on stress–strain response of steel wires used in prestressed concrete beams | |
| Ghahremani et al. | Fatigue testing and analysis of peened highway bridge welds under in-service variable amplitude loading conditions | |
| Sun et al. | Quantitative characterization of creep constraint induced by crack depths in compact tension specimens | |
| Li et al. | A fretting related damage parameter for fretting fatigue life prediction | |
| Ruggieri | Low constraint fracture toughness testing using SE (T) and SE (B) specimens | |
| Aeran et al. | A nonlinear fatigue damage model: Comparison with experimental damage evolution of S355 (SAE 1020) structural steel and application to offshore jacket structures | |
| Nourian-Avval et al. | A new model for fatigue life prediction under multiaxial loadings based on energy dissipation | |
| RU2410669C1 (en) | Method to detect disposition of steels to general corrosion | |
| Moharrami et al. | Numerical study of the effect of yield strain and stress ratio on the measurement accuracy of biaxial residual stress in steels using indentation | |
| Albinmousa et al. | Polar damage sum concept for constant amplitude proportional and nonproportional multiaxial fatigue analysis | |
| Li et al. | An experimental study on the corrosion behaviors and mechanical properties of Q345qD steel in neutral salt spray environment considering stress state | |
| Wang et al. | Fatigue life prediction based on natural frequency changes for spot welds under random loading | |
| RU2536783C1 (en) | Method of determining operating life of metal of pipeline | |
| Brodecki et al. | Monitoring of fatigue damage development in as-received and exploited 10CrMo9-10 power engineering steel supported by Digital Image Correlation | |
| Sarzosa et al. | Relationship between J and CTOD in SE (T) and SE (B) specimens for stationary and growing cracks | |
| Mashayekhi et al. | Identification and validation of a ductile damage model for A533 steel | |
| RU2238535C2 (en) | Method of determining resistance of material to damaging | |
| Zergoug et al. | Mechanical stress analysis by eddy current method | |
| RU2382351C2 (en) | Method of evaluation of loss of plasticity by change of microhardness of constructional steel | |
| Chowdhury et al. | Comparative assessment of cyclic JR curve determination by different methods in a pressure vessel steel | |
| Becks et al. | Monitoring the Fatigue‐Induced Strain Evolution of Concrete Bridges using Fiber Optic Sensors | |
| Coppola et al. | Advanced methods for the strain limit assessment in pipeline applications subjected to extreme loading | |
| RU2582231C1 (en) | Method of testing for sulphide cracking of metal of electric welded and seamless pipes | |
| Zhu et al. | Fracture resistance curve testing of X80 pipeline steel using the SENB specimen and normalization method. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151205 |