Ученые Томского политехнического университета предложили использовать для оценки свойств стали, из которой изготовлены трубы электростанций, рентгеновскую дифракцию, рассказали ТАСС в пятницу исследователи. Этот способ редко используют сегодня, но он позволяет увидеть изменения в атомной структуре металла и узнать, как изменились свойства материала.

Результаты экспериментов описаны в журнале Metals and Materials International.

"Этот способ чрезвычайно чувствителен к изменениям в микроструктуре изучаемого материала: с помощью отраженных рентгеновских лучей мы с очень большой точностью наблюдаем поведение атомов в металле прямо в процессе нагрева. Рассматривая сталь на уровне кристаллической решетки, можно делать выводы о том, как материал поведет себя на макроуровне: улучшит ли он свои свойства или наоборот", - сказал ТАСС один из авторов исследования, сотрудник инженерной школы энергетики ТПУ Роман Фисенко.

В процессе эксплуатации сталь паровых труб деградирует из-за силовых, температурных и радиационных нагрузок. Эти изменения нужно понимать, чтобы диагностировать текущее состояние материала и прогнозировать остаточный ресурс. Продлить срок службы стали можно, если восстановить металл и сварные соединения термической обработкой (чередой нагревов и охлаждений). Этот метод используют для регенерации или обеспечения необходимых свойств стали через изменение ее структуры уровне атомов.

Эффективность восстановления проверяют по-разному - измерением твердости, ультразвуковыми исследованиями и прочим. По словам ученых ТПУ, эти методы учитывают не все факторы, которые влияют на долговечность металла: например неоднородность поверхности, атомные и структурные процессы. Без понимания этих моментов термическая обработка может ухудшить свойства стали и ускорить ее разрушение.

Эксперимент

Научный коллектив под руководством доцента Людмилы Любимовой при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований использовал для оценки состояния металла дифракцию рентгеновских лучей. Для экспериментов ученые использовали старую сталь распространенной марки. Фрагмент трубы возрастом 13 лет многократно нагревали до 800 градусов и охлаждали до 500. С помощью рентгеновского дифрактометра ученые увидели, как изменялась кристаллическая решетка металла.

Полученные данные, по словам ученых, позволяют однозначно, не "на глазок", говорить о том, что сталь изменила свои свойства после термической обработки в лучшую сторону и что использованный метод восстановления оказался эффективен. Метод рентгеновской дифракции с большой точностью может показать текущее состояние элементов, работающих под давлением в теплообменном оборудовании, срок службы стали и потенциал использования восстановительной термообработки в каждом конкретном случае.

 

Похожие новости

  • 03/07/2017

    Абитуриенты Томского госуниверситета создали бота для Telegram, сообщающего результаты ЕГЭ

    ​Абитуриенты Владимир Лебедев и Денис Шарапов подали документы в ТГУ одними из первых. Для поступления они выбрали недавно созданный Институт прикладной математики и компьютерных наук. Такой выбор не был спонтанным - ребята давно уже занимаются программированием, а примерно месяц назад они создали бота для Телеграм, который сообщал о результатах ЕГЭ.
    1084
  • 07/08/2017

    Магистрант ТПУ будет разрабатывать алгоритмы для работы с большими данными

    ​Абитуриент Томского политехнического университета Алексей Кульневич - выпускник Северного (Арктического) федерального университета имени имени М. В. Ломоносова (г. Архангельск) - стал победителем олимпиады "Прорыв".
    881
  • 20/03/2018

    Способ активации нанопорошка алюминия, разработанный учеными ТПУ, вошел в 100 лучших изобретений России

    ​Способ активации нанопорошка алюминия путем термического воздействия, разработанный научным коллективом Томского политехнического университета, вошел в число ста лучших изобретений России за 2017 год.
    518
  • 06/07/2016

    В Томском политехе разработали агроробота

    Ученые Юргинского технологического института (ЮТИ) Томского политехнического университета вместе со студентами разрабатывают агроробота, который сможет пахать землю, обрабатывать растения от вредителей и косить траву.
    1455
  • 09/01/2017

    ТГУ создает 3D-фильм о раскопках курганов в тувинской Долине царей

    ​Сотрудники Томского госуниверситета (ТГУ) планируют в 2017 году выпустить фильм в 3D об археологических раскопках в тувинской Долине царей, сообщила РИА Томск завлабораторией "Артефакт" Ольга Зайцева.
    1138
  • 04/10/2016

    В Airbus Safran Launchers заинтересовались созданным в Томске наноматериалом

    ​Airbus Safran Launchers (совместное предприятие авиакосмического концерна Airbus Group и французской корпорации Safran) заинтересовалась разработанной в Томском госуниверситете технологией получения наноматериала - легкого, как алюминий, и прочного, как сталь, сообщил завлабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ВУЗа Александр Ворожцов.
    1290
  • 07/07/2016

    В ТПУ разработали универсальный порошок для дактилоскопии

    ​Универсальный порошок для дактилоскопии разработали в Томском политехническом университете. Авторами идеи стали студенты Энергетического института ТПУ. Основные преимущества новой разработки - получение более четкого следа отпечатка и универсальность.
    1379
  • 02/06/2017

    Алтайский госуниверситет встречает молодых ученых - участников Всероссийского конкурса СНО

    ​1 июня Алтайский государственный университет встречает участников III Всероссийского конкурса студенческих научных обществ и конструкторских бюро, в котором примут участие более 60 студенческих научных объединений со всей России.
    1359
  • 28/06/2016

    3D-технологии завоевывают мир

    ​Вслед за автомобилями с автопилотом на дороги выходят самоуправляемые маршрутки. Первенцем новой концепции стал микроавтобус "Olli", созданный компанией Local Motors в сотрудничестве с IBM.  Как сообщает 3Dtoday, Local Motors наиболее известна в качестве первого производителя 3D-печатных автомобилей, а IBM предоставила необходимое аппаратное и программное обеспечение для интеграции 3D-печатного транспорта в облачный искусственный интеллект IBM Watson.
    1769
  • 14/04/2017

    "ИНТЕРПОЛИТЕХ-2016" представил роботизированные системы различного назначения

    ​Роботизированные системы различного назначения были одним из основных направлений работы ХХ юбилейной выставки средств обеспечения безопасности государства «ИНТЕРПОЛИТЕХ-2016». Большой интерес со стороны специалистов и посетителей выставки вызвала совместная разработка международной лаборатории систем технического зрения факультета инновационных технологий Томского государственного университета (ТГУ) и ООО «Техномаг».
    508