Механизмы повреждения материалов и элементов стальных конструкций, эксплуатирующихся в экстремальных условиях Севера

На основе микроструктурных исследований с помощью средств электронной (сканирующей туннельной и растровой) микроскопии рассмотрены возможности анализа микромеханизмов и закономерностей накопления повреждений и разрушения сталей, включая упрочненные с помощью методов интенсивной пластической деформации. На основе разработанного подхода проведен анализ неоднородности упрочнения стали, выявляющий механизмы разрушения на различных структурных уровнях, чтобы понять закономерности процесса и разработать меры по предотвращению или снижению накопления повреждений. В частности, рассмотрены случаи разрушения боковой рамы вагонной тележки, когда немаловажное значение приобретает такой показатель надежности в условиях отрицательных температур, как величина ударной вязкости KCV. Предложен критерий оценки ресурса литых деталей железнодорожного транспорта на основе модели накопления поврежденности в материале, испытывающем низкотемпературный вязкохрупкий переход.

1. Лепов В.В., Ачикасова В.С., Иванова А.А., Лепова К.Я. Структурный подход к многомасштабному моделированию эволюционных процессов в материалах с внутренней микроструктурой // Наука и образование. 2015. № 4. С. 82–87.

2. Григорьев А.В., Лепов В.В. Всесезонная модель оценки ресурса локомотивного колеса и зависящий от материала и вида НДС. рельса на основе анализа интенсивности бокового износа // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017.

3. № 8(127). С.186–192.

4. Иванова А.А., Лепов В.В., Ачикасова В.С., Иванов А.М. Применение концепции статистического фрактала при анализе поверхностей деформации образцов // Наука и образование. 2016. № 4. С. 89–93.

5. Коваленко Н.Д., Сыромятникова А.С., Лепов В.В., Иванов А.М. Обработка конструкционных сталей комбинированным воздействием экструзией и винтовым прессованием // Известия Самарского научного центра РАН. 2016. Т. 18, № 1. С. 234–237.

6. Lepov V.V. et al. The Mechanism of Nanostructured Steel Fracture at Low Temperatures, Nanotechnologies in Russia. 2008. № 3. P. 734– 742.

7. Ачикасова В.С., Лепов В.В. Низкотемпературный вязкохрупкий переход и внутреннее трение // Наука и образование. 2015. № 1. С. 75–77.

8. Valeriy Lepov, Albert Grigoriev, Mbelle Samuel Bisong, Kyunna Lepova. Brittle Fracture Modeling for Steel Structures operated in the Extreme // Procedia Structural Integrity. 2017. V. 5. P. 777–784.

9. Valeriy Lepov, Albert Grigoriev, Valentina Achikasova, Kyunna Lepova. Some Aspects of Structural Modeling of Damage Accumulation and Fracture Processes in Metal Structures at Low Temperature // Modelling and Simulation in Engineering. 2016(1): 1–6 January 2016.

10. Хладостойкость материалов и элементов конструкций: Результаты и перспективы / В.П. Ларионов, В.Р. Кузьмин, О.И. Слепцов и др. Новосибирск: Наука, 2005. 290 с.

11. Богданов Р.А., Давыдов С.В. Влияние химического состава на ударную вязкость ответственных отливок грузовых вагонов // Вестник Брянского государственного технического университета. 2012. № 4(36). С. 4–12.

12. Сенько В.И., Пастухов М.И., Макеев С.В., Пастухов И.Ф. Анализ причин повреждения и возможности продления срока службы боковых рам тележек грузовых вагонов // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2010. № 4(43). С. 13–18.

13. Григорьев А.В., Лепов В.В. Методика оценки ресурса железнодорожной техники, эксплуатируемой в экстремальных условиях Севера // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81, 12. С. 42–48.

14. Похиленко Н.П., Толстов А.В. Перспективы освоения Томторского месторождения комплексных ниобий-редкоземельных руд // Новой экономике – новые материалы. 2012. № 11. С. 17–27.