Все статьи автора в журнале: Сергеева О.А.

1. Влияние контактных напряжений на образование мартенсита деформации и развитие поврежденности в элементе опорного узла гидротурбины

   Effect of contact stresses on strain-induced martensitic transformation and damage development in support unit element of hydraulic turbine

   Номер: 2025 / 03

   Сергеева О.А. | Sergeeva O.A. | Мишакин В.В. | Mishakin V.V. | sergeevaoa_kse@mail.rusergeevaoa_kse@mail.ru

   Авторы статьи

   Authors

   Сергеева О.А.

   Sergeeva O.A.

   Мишакин В.В.

   Mishakin V.V.

   sergeevaoa_kse@mail.ru

   sergeevaoa_kse@mail.ru

   ---

   Влияние контактных напряжений на образование мартенсита деформации и развитие поврежденности в элементе опорного узла гидротурбины

    

   УДК 620.179.18

   DOI: 10.36652/1684-1107-2025-23-3-132-137

    

   Исследованы элементы направляющего подшипника гидротурбины, изготовленные из хромоникелевой нержавеющей стали 12Х18Н10Т, после длительной эксплуатации гидроагрегата. Расчет контактных напряжений методом конечных элементов показал, что в локальных зонах рабочей поверхности возникают напряжения, достаточные для усталостного разрушения. Разрушение поверхностного и приповерхностного слоев элементов при воздействии циклических нагрузок сопровождается образованием ферромагнитной фазы мартенсита деформации и активным развитием различных дефектов, включая усталостные трещины. Для определения содержания фазы мартенсита деформации проведены измерения вихретоковым методом. В результате металлографических исследований поверхности поврежденных участков выявлено наличие усталостных микротрещин и других дефектов. Предложен критерий разбраковки исследуемых элементов при капитальном ремонте гидроагрегата.

   ---

   Ключевые слова

   хромоникелевая нержавеющая сталь, метастабильный аустенит, деформационное мартенситное превращение, поверхностная усталость, металлографические исследования, вихретоковый метод

   Effect of contact stresses on strain-induced martensitic transformation and damage development in support unit element of hydraulic turbine

   The elements of the hydraulic turbine guide bearing made of chromium-nickel stainless 12Kh18N10T steel are studied after long-term operation of the hydraulic unit. The calculation of contact stresses by the finite element method showed that stresses sufficient for fatigue failure occur in local areas of the working surface. The surface and subsurface layers destruction of elements during the cyclic loading is accompanied by both the formation of a ferromagnetic phase of straininduced martensite and the active development of different defects, including fatigue cracks. Eddy current measurements are performed to determine the content of the strain-induced martensite. The presence of fatigue microcracks and other defects is revealed by metallographic studies of the damaged surface areas. A criterion for sorting of the elements under study is proposed which can be used during a repair of a hydraulic unit.

   ---

   Keywords

   chromium-nickel stainless steel, metastable austenite, strain-induced martensitic transformation, surface fatigue, metallographic studies, eddy current method

2. Оценка усталостной поврежденности силового элемента конструкции из метастабильной аустенитной стали 12Х18Н10Т ультразвуковым методом

   Assessment of fatigue failure of square-section profile tube made of chromium-nickel stainless 12Kh18N10T steel by ultrasonic method

   Номер: 2025 / 04

   Сергеева О.А. | Sergeeva O.A. | Мишакин В.В. | Mishakin V.V. | Клюшников В.А. | Klyushnikov V.A. | sergeevaoa_kse@mail.rusergeevaoa_kse@mail.ru

   Авторы статьи

   Authors

   Сергеева О.А.

   Sergeeva O.A.

   Мишакин В.В.

   Mishakin V.V.

   Клюшников В.А.

   Klyushnikov V.A.

   sergeevaoa_kse@mail.ru

   sergeevaoa_kse@mail.ru

   ---

   Оценка усталостной поврежденности силового элемента конструкции из метастабильной аустенитной стали 12Х18Н10Т ультразвуковым методом

    

   УДК 620.179.16

   DOI: 10.36652/1684-1107-2025-23-4-190-196

    

   Исследовано усталостное разрушение материала профильной трубы квадратного сечения из хромоникелевой нержавеющей стали 12Х18Н10Т при испытании на трехточечный изгиб. По результатам ультразвуковых измерений определены акустические и упругие характеристики в зоне действия максимальных напряжений. Содержание мартенсита деформации, образующегося вследствие пластического и упругопластического деформирования, определено вихретоковым методом. Проведен металлографический анализ неповрежденного и поврежденного участков материала. Показана возможность использования коэффициента Пуассона и параметра акустической анизотропии для оценки остаточного ресурса материала типового элемента конструкции на стадии накопления микроповреждений, до образования макротрещины.

   ---

   Ключевые слова

   метастабильная аустенитная сталь, усталость, коэффициент Пуассона, параметр акустической анизотропии, поврежденность, вихретоковый метод

   Assessment of fatigue failure of square-section profile tube made of chromium-nickel stainless 12Kh18N10T steel by ultrasonic method

   Fatigue failure of a square-section profile tube made of chromium-nickel stainless 12Kh18N10T steel during a three-point bending test are studied. Acoustic and elastic characteristics in the area of maximum stresses are determined based on the results of ultrasonic measurements. The content of strain induced martensite is determined by the eddy current method. A metallographic analysis of the undamaged and damaged sections of the material is carried out. The possibility of using the Poisson’s ratio and the acoustic birefringence to estimate the residual life of the material of a typical structural element at the stage of accumulation of microdamage, before the formation of a macrocrack, is shown.

   ---

   Keywords

   metastable austenitic steel, fatigue, Poisson’s ratio, acoustic birefringence, damage, eddy current method