Diagnostyczna rola badań korozyjnych w detekcji procesów degradacji mikrostruktur zachodzących w długotrwale eksploatowanych stalach konstrukcyjnych

• Autorzy: Lesiuk G. , Zięty A. , Tabaszewski M. , Rabiega J.

Warianty tytułu

EN

Diagnostic role of the corrosion resistance test in detection of microstructural degradation processes in a long-operated steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiony został przedstawiony problem detekcji zjawisk mikrostrukturalnej degradacji z wykorzystaniem badań potencjodynamiczych – korozyjnych. Na podstawie badań własnych, jak również prowadzonych w innych ośrodkach, wykazano diagnostyczną rolę tego typu badań w ocenie stanu zdegenerowania mikrostruktur. Z punktu widzenia technicznego, szczególnie narażone na obecność procesów degradacji mikrostruktur są elementy konstrukcyjne wykonywane ze stali zgrzewnych i niskowęglowych stali zlewnych (nieuspokojonych). Te zabytkowe gatunki materiałów są jeszcze wciąż użytkowane w obiektach infrastruktury kolejowej i inżynierii mostowej. Obecność procesów degradacji mikrostrukturalnej przyczynia się do istotnego obniżenia ciągliwości materiału i utraty jego zapasu trwałości zmęczeniowej. W pracy przedstawiono także wyniki analiz numerycznych mających na celu ocenę ubytku trwałości zmęczeniowej (z punktu widzenia propagującej szczeliny) na skutek obecności procesów degradacyjnych. Udokumentowano także typowe, dla długotrwale eksploatowanych stalowych elementów konstrukcyjnych, zmiany degradacyjne.

EN

In the paper, the problem of microstructural degradation processes detection (in terms of the corrosion resistance test) has been discussed. Based on the author's experimental data and according to the reports from another laboratories, the diagnostic role of this type of research in the assessment of degeneracy of microstructures has been confirmed. From the technical point of view, structural components made of wrought iron (puddled) and old, mild rimmed steel are particularly endangered to the presence of degradation processes in microstructures. These ancient materials are even still used in the railway infrastructure and bridge engineering. The presence of microstructural degradation processes contributes to a significant decrease in the material toughness and the loss of fatigue life. The paper presents the results of numerical analysis of the fatigue crack growth lifetime. The simulations were performed in order to ilustrate the loss of fatigue life caused by the mentioned microstructural degradation processes. It is well documented in the images from light microscopy (LM) and scanning electron microscopy as well.

Słowa kluczowe

PL

stal konstrukcyjna; korozja; degradacja; mikrostruktura

EN

structural steel; corrosion; degradation; microstructure

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 23, nr 12
• Strony: 122--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., rys., fot., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Lesiuk G.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Inżynierii Materiałowej, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław

autor

Zięty A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Inżynierii Materiałowej, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław

autor

Tabaszewski M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Inżynierii Materiałowej, ul. Smoluchowskiego 25, 50-370 Wrocław

autor

Rabiega J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, Katedra Mostów i Kolei, ul. Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• 1. Pękalski G., Procesy degradacyjne konstrukcji stalowych mostów Wrocławia z przełomu XIX I XX w. – na prawach rękopisu. Raport Instytutowy, IMiMT, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2007
• 2. Rabiega J., Pękalski G., Badania materiałowe mostów Pomorskich: Południowego, Środkowego i Północnego na rzece Odrze we Wrocławiu, Raport SPR 9/2007, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2007
• 3. Lesiuk G., Szata M., Degradacja mikrostruktur elementów konstrukcyjnych pochodzących z mostów wzniesionych na przełomie XIX i XX w., Zeszyty Naukowe – Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. Gen. T. Kościuszki we Wrocławiu, 42(1):96-109, Wrocław 2010
• 4. Pękalski G., Aspekty materiałowe degradacji maszyn górnictwa odkrykowego oraz teorie zachodzących procesów, Raport IMiMT, Politechnika Wrocławska, 1999
• 5. Dudziński W., Haimann K., Ocena stopnia degradacji materiałów stosowanych w maszynach górnictwa odkrywkowego z zastosowaniem metod mikroskopii elektronowej, materiały konferencyjne Metody Doświadczalne w budowie i eksploatacji maszyn 243-252, Wrocław-Szklarska Poręba,
• 6. Główny zarząd nadzoru budowlanego, Katastrofy budowlane w 2013 roku, Warszawa 17 marca 2014r.
• 7. Bień J., Trwałość obiektów jako kryterium w zarządzaniu infrastrukturą mostową, praca zbiorowa: Trwałość obiektów mostowych, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, s. 97-114, Politechnika Wrocławska, Dolnośląska Izba Inżynierów Budownictwa, Związek Mostowców Rzeczypospolitej Polskiej, 2012,
• 8. Bień J., Uszkodzenia i diagnostyka obiektów mostowych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2010
• 9. Krzyczmonik P., Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Podstawy elektrochemii i korozji, Ćwiczenie 5, Korozja, diagramy Pourbaix. Krzywe polaryzacyjne. Wyznaczanie parametrów procesów korozji.
• 10. Nykyforchyn H.M., Tsyrulnyk O.T., In-service degradation diagnostics of low-alloyed steels and aluminum alloys properties by electrochemical methods, ISSN 1392-2114 ULTRAGARSAS (ULTRASOUND), Vol.64, No.1, 2009.
• 11. Lesiuk G., Frątczak R., Maciejewski Ł., Czapliński T., Przygoda A., Zięty A., Wykorzystanie hybrydowych metod obliczeniowych w szacowaniu trwałości zmęczeniowej i ocenie stopnia wyeksloatowania metalicznych materiałów konstrukcyjnych, materiały konferencyjne PIRE 2016 – Projektowanie, Innowacje i Remonty w Energetyce, Energetyka 2016 (w druku)
• 12. Lesiuk G., Szata M., Bocian M., The mechanical properties and the microstructural degradation effect in an old low carbon steels after 100-years operating time, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Volume 15, Issue 4, September 2015, Pages 786-797, ISSN 1644-9665, http://dx.doi.org/10.1016/j.acme.2015.06.004.
• 13. Kocak M., FITNET Fitness-for-Service Procedure: An Overview, Welding in the World, 5/51, 2007