Применение метода дифракции обратно рассеянных электронов в исследованиях микроструктуры при определении причин разрушения металлических конструкций

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.

1. Атлас производственных разрушений различных конструкций / А.Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск : Беларуская наука, 2016. – 325 с.

2. 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.

3. Meibom, A. Heidelbach Revealing hidden microstructures using forescatter detectors / Anders Meibom, Florian // HKL Technology. – 2001. – Р. 11.

4. Cuthbert, S. Ultra high pressure phase transformations in eclogite rocks / S. Cuthbert, T. Carswell // HKL Technology. – 2001. – No. 10.

5. Ubhi, H.S. Understanding the Deformation of Quartz Rocks / H.S. Ubhi // HKL Technology. – 2001. – No. 9.

6. Heidelbach, F. Contrasting grain types in a ceramic thick film / F. Heidelbach // HKL Technology. – 2001. – No. 8.

7. Blackford, J. Grain size, grain boundary and quantitative texture analysis of a Cu thin film / J. Blackford // HKL Technology. – 2001. – No. 7.

8. 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.

9. Zhao, J.C. A combinatorial approach for efficient mapping of phase diagrams and properties / J.C. Zhao // Journal of Materials Research. – 2001. – No. 16.

10. 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.

11. 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.

12. Chen, C.P. Investigating Laser Beam Welded Duplex Stainless Steel / C.P. Chen // HKL Technology. – 2001. – No. 3.