ПОБУДОВА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ЗАЛЕЖНОСТІ КОЕФІЦІЄНТА ОПОРУ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ТРІЩИНИ ВІД ПАРАМЕТРІВ СТРУКТУРНОГО СТАНУ НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВОЇ НИЗЬКОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ

Анотація

Отримання матеріалу з оптимальним поєднанням міцностних властивостей та в'язкості руйнування неможливо без пошуку компромісу як на етапі виробництва, так і на етапі експлуатації. При цьому слід враховувати як технічні можливості виробничих потужностей, так і економічну доцільність використання металопрокату з підвищеним рівнем експлуатаційних властивостей. З цієї точки зору, в першу чергу виникають проблеми у поєднанні ряду бажаних властивостей в одному матеріалі. Так, відомо, що технологічні схеми виробництва, котрі приводять до зростання міцності металопрокату, знижують його в’язкість руйнування. З іншого боку, для високоміцних сталей з високою в’язкістю характерні складні мікроструктури. Саме тому, з’ясування принципових залежностей між структурним станом низьковуглецевих низьколегованих сталей та кінетикою розповсюдження руйнування є актуальною задачею сучасного матеріалознавства. Мета статті − побудова математичної моделі взаємозв’язку між коефіцієнтом опору розповсюдження тріщини та параметрами структурного стану низьковуглецевих низьколегованих сталей. Висновок. Отримано математичні моделі взаємозв’язку між коефіцієнтом опору розповсюдження тріщини (K_IC) та параметрами структурного стану низьковуглецевих низьколегованих сталей. Досліджено морфологічні особливості структурного стану низьковуглецевої низьколегованої сталі після різних режимів термічної обробки. Проведений комплекс досліджень показав, що при температурі обробки 650 °С в структурі сталі присутні феритна та  перлітна складові. Зниження температури витримки до 600 °С призводить до появи в структурі сталі одночасно с феритною та перлітною також бейнітної складової. При температурах витримки 550 та 500 °С в структурі сталі присутні лише морфологічні типи бейніту. Зниження температури витримки до 450 та 400 °С  призводить до формування в структурі сталі бейніт них та мартенситних складових у різних відсоткових співвідношеннях. Досліджено вплив режимів термічної обробки на комплекс механічних властивостей та на значення коефіцієнту опору розповсюдження тріщини низьковуглецевої низьколегованої сталі. З використанням математичного апарату одномірного регресійного аналізу отримано моделі залежності параметру K_IC: від відсоткового вмісту феритної та перлітної складових у вигляді полінома другого ступеня; від відсоткового вмісту бейнітної та мартенситної складових в експоненціальній формі. З застосуванням математичного апарату множинного регресійного аналізу отримано 3-D модельну залежність параметру K_IC від параметрів структурного стану, які формуються шляхом реалізації дифузійного (відсотковий вміст феритної та перлітної структурних складових) та зсувного (відсотковий вміст бейнітної та мартенситної структурних складових) механізмів перетворення переохолодженого аустеніту низьковуглецевих низьколегованих сталей.