pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2018-9-3-243-253pimi-389Research ArticleМетоды измерений, контроля, диагностикиMethods of measurements, monitoring, diagnosticsПрименение метода дифракции обратно рассеянных электронов в исследованиях микроструктуры при определении причин разрушения металлических конструкцийApplication of the electron backscateered diffraction method in microstructure research for determining of causes of metal structures destructionМарковаЛ. B.MarkovaL. V.КоледаВ. В.KoledaV. V.КолодинскаяН. С.KolodinskayaN. S.

Адрес для переписки: Колодинская Н.С. – Институт порошковой металлургии Национальной академии наук Беларуси, ул. Платонова, 41, г. Минск 220005.    E-mail: iscentr@tut.by

Address for correspondence: Kolodinskaya N.S. – Powder Metallurgy Institute of the National Academy of Science of Belarus, Platonov str., 41, Minsk 220005, Belarus    e-mail: iscentr@tut.by

iscentr@tut.byИнститут порошковой металлургии Национальной академии наук БеларусиБеларусьPowder Metallurgy Institute of the National Academy of Science of BelarusBelarus20181709201893243253Copyright © Маркова Л.B., Коледа В.В., Колодинская Н.С., 20182018Маркова Л.B., Коледа В.В., Колодинская Н.С.Markova L.V., Koleda V.V., Kolodinskaya N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/389

Применение метода дифракции обратно рассеянных электронов позволяет по-новому взглянуть на структурные изменения материала в целом и на процессы разрушения металлических конструкций в частности. Целью данной работы являлось применение метода дифракции обратно рассеянных электронов для выявления характерных отличительных особенностей строения материала на участках под изломом и вдали от него.

Дифракция обратно рассеянных электронов является методом, который позволяет определить ориентировки индивидуальных зерен, локальную текстуру, а также идентифицировать фазы в исследуемом образце. Этим методом можно определить локальные и общие деформации, количество рекристаллизованных и деформированных зерен, размер и разориентацию зерен и др.

Представлены результаты исследования фрагмента мачты агрегата для бурения и ремонта скважин грузоподъемностью 200 т (АРС-200) с установлением характерных структурных различий между участками под изломом и вдали от него.

Установлено появление и развитие субзеренной структуры на участке под изломом. Показано, что материал мачты изготавливался из проката, для которого не проводили дополнительной термообработки, и разрушение могло произойти практически в любой точке.

The application of the diffraction method for backscattered electrons allows us to take a fresh look at the structural changes in the material as a whole and on the processes of destruction of metal structures in particular. The aim of this work was to apply the method of diffraction of backscattered electrons to reveal the characteristic distinctive features of the structure of the material in areas under the fracture and away from it.

The diffraction of backscattered electrons is a method that allows one to determine the orientation of individual grains, the local texture, and also to identify the phases in the sample under research. This method can determine local and general deformations, the number of recrystallized and deformed grains, the size and misorientation of grains, etc.

The results of a study of the mast fragment of the unit for drilling and repairing wells with a carrying capacity of 200 tons (APC-200) are presented with the establishment of characteristic structural differences between the sites under the fracture and away from it.

The appearance and development of a subgrain structure at the site under the slope is established. It is shown that the material of the mast was made of rolled metal, for which no additional heat treatment was carried out, and destruction could occur at almost any point.

сканирующий электронный микроскопдифракция обратнорассеянных электроновразориентация границ зеренуглы Эйлерапрямые и обратные полюсные фигурыscanning electronic microscopediffraction of backscattered electronsdifferentiation of borders of grainEyler’s cornersdirect and reverse pole figuresReferencesАтлас производственных разрушений различных конструкций / А.Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск : Беларуская наука, 2016. – 325 с.Il’yushchenko A.F., Markova L.V., Chekan V.A., Fomikhina I.V., Koleda V.V. Atlas proizvodstvennykh razrushenii razlichnykh konstruktsii [Atlas of industrial destructions of various structures]. Belarusskaya nauka Publ., 2016, p. 325 (in Russian).Возможности метода дифракции обратно рассеянных электронов для анализа структуры деформированных материалов / В.Н. Варюхин, Е.Г. Пашинская, А.В. Завдовеев, В.В. Бурховецкий. – Киев : Наукова думка, 2014. – 104 с.Varukhin V.N., Pashinskaya E.G., Zavdoveev A.V., Burkhovetsky V.V. Vozmozhnosti metoda difraktsii obratno rasseyannykh elektronov dlya analiza struktury deformirovannykh materialov [Possibilities of diffraction method for backscattered electrons for analyzing the structure of deformed materials]. Naukova dumka Publ., 2014, p. 104 (in Russian).Meibom, A. Heidelbach Revealing hidden microstructures using forescatter detectors / Anders Meibom, Florian // HKL Technology. – 2001. – Р. 11.Meibom A., Florian Dr. Heidelbach Revealing hidden microstructures using forescatter detectors. HKL Technology, 2001, no. 11.Cuthbert, S. Ultra high pressure phase transformations in eclogite rocks / S. Cuthbert, T. Carswell // HKL Technology. – 2001. – No. 10.Cuthbert S., Dr. Carswell T. Ultra high pressure phase transformations in eclogite rocks. HKL Technology, 2001, no. 10.Ubhi, H.S. Understanding the Deformation of Quartz Rocks / H.S. Ubhi // HKL Technology. – 2001. – No. 9.Ubhi H.S. Understanding the Deformation of Quartz Rocks. HKL Technology, 2001, no. 9.Heidelbach, F. Contrasting grain types in a ceramic thick film / F. Heidelbach // HKL Technology. – 2001. – No. 8.Heidelbach F. Contrasting grain types in a ceramic thick film. HKL Technology, 2001, no. 8.Blackford, J. Grain size, grain boundary and quantitative texture analysis of a Cu thin film / J. Blackford // HKL Technology. – 2001. – No. 7.Blackford J. Grain size, grain boundary and quantitative texture analysis of a Cu thin film. HKL Technology, 2001, no. 7.Xiang, X.-D. Combinatorial Materials Synthesis and Screening: An Integrated Materials Chip Approach to Discovery and Optimization of Functional Materials / X.-D. Xiang // Annual Review of Materials Science. – 1999. – No. 29.Xiang X.-D. Combinatorial materials synthesis and screening: An Integrated Materials Chip Approach to Discovery and Optimization of Functional Materials. Annual Review of Materials Science, 1999, no. 29.Zhao, J.C. A combinatorial approach for efficient mapping of phase diagrams and properties / J.C. Zhao // Journal of Materials Research. – 2001. – No. 16.Zhao J.C. A combinatorial approach for efficient mapping of phase diagrams and properties. Journal of Materials Research, 2001, no. 16.Woodfield, A.P. The influence of Microtexture on Fatigue Behavior in Titanium Alloys / A.P. Woodfield, J.A. Sutliff // Microscopy and Microanalysis. – 1997. – Vol. 3, Supp. 2. – 571 р.Woodfield A.P., Sutliff J.A. The influence of Microtexture on Fatigue Behavior in Titanium Alloys. Microscopy and Microanalysis, 1997, vol. 3, supp. 2.Yamrom, B. Visualizing Polycrystalline Orientation Microstructure with Spherical Color Maps / B. Yamrom, J.A. Sutliff, A.P. Woodfield // Visualization 94, Proceedings of Visualization 94'. – Washington, 1994. – Р. 46–51.Yamrom B., Sutliff J.A., Woodfield A.P. Visualizing Polycrystalline Orientation Microstructure with Spherical Color Maps. Visualization 94, Proceedings of Visualization 94', Washington, 1994, pp. 46–51.Chen, C.P. Investigating Laser Beam Welded Duplex Stainless Steel / C.P. Chen // HKL Technology. – 2001. – No. 3.Chen C.P. Investigating Laser Beam Welded Duplex Stainless Steel. HKL Technology, 2001, no. 3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.