Нова методика оцінки та дослідження структур, моделюванням їх локальної неоднорідності

Анотація

Забезпечення надійної роботи і підвищення експлуатаційної стійкості виробів та деталей із залізовуглецевих сплавів, що працюють в умовах зносу, великих ударних і термоциклічних навантажень, визначається ступенем деградації металу з розвитком неоднорідності фаз, їх пошкоджуваності. Дослідження структурної неоднорідності, що виникає в результаті цих явищ, розробка нових та підвищення точності використовуваних методик аналізу є одним із важливих завдань при пошуку шляхів підвищення експлуатаційної стійкості таких виробів і прогнозування їх надійності. Розробка і вдосконалення нових методів дослідження структур, що дозволили проводити моделювання зміни локальної неоднорідності структурних складових під впливом різних зовнішніх навантажень, а також значно зменшити кількість факторів в кореляційних залежностях для спрощення розрахунків, без втрати якості проведеної оцінки. Для оцінки локальної неоднорідності різних фаз вивчали ступінь зміни дислокаційної структури високовуглецевих сплавів, оцінювали щільність її розподілу, в умовах впливу напружень, що формуються в результаті термічної обробки. Фотографії мікроструктур було досліджено з використанням
раніше розробленої методики оптико-матема­тичного комп’ютер­ного аналізу.  Проведені дослідження з моделювання локальної неоднорідності структурних складових у результаті дій різних зовнішніх впливів дозволили запропонувати нову комплексну методику оцінки металографічних зображень за допомогою методу оптико-мате­матичного аналізу, що включає в себе використання нових оціночних параметрів: М-трійок, а також їх інваріантів. Введення їх дозволило, змінюючи і задаючи певні енергетичні параметри (перестановкою пікселів на досліджуваному зображенні), проводити моделювання зміни локальної неоднорідності структурної складової в результаті різних зовнішніх впливів. Це дозволило в 2 рази зменшити число варіантів факторів, що значно скоротило машинний час обробки. Запропонована методика робить можливим подальший розвиток досліджень, які включать в себе проведення моделювання на всьому спектрі поворотів. Це дозволить встановити найтісніший їх взаємозв’язок з усіма параметрами, що входять до складу М-трійок, через які можна оцінити як неоднорідність, так і виявити різні структурні складові таких гетерогенних сплавів. Встановлено, що між трьома кутами поворотів, відповідних кожній трійці, існує функціональний зв'язок. Запропонований методичний підхід дозволить оцінювати різні властивості матеріалів, у першу чергу – їх твердість.