Određivanje vremenske čvrstoće pomoću mikrostrukturnih parametara niskolegiranih čelika izloženih puzanju - prvi deo

Abstract

Prikazan je statistički regresioni model određivanja trajne čvrstoće materijala dugotrajno izloženog visokotemperaturskom puzanju pomoću parametara mikrostrukture. Parametri mikrostrukture su dobijeni na osnovu kinetičke teorije čvrstoće (model Žurkova). Integritet komponente se obično određuje procenom preostalog veka materijala, za nepromenjene radne uslove. Za računsku procenu preostalog veka ulazni podatak je čvrstoća puzanja materijala (vremenska čvrstoća) posle datog perioda eksploatacije. Čvrstoća puzanja se određuje statističkom obradom eksperimentalnih podataka, i ona se smanjuje sa vremenom eksploatacije zbog degradacije mikrostrukture. Zbog toga, potrebno je razviti pogodan statistički pristup na osnovu mikrostrukturnih parametara da bi se odredila promena čvrstoće puzanja u toku radnog veka. Ovaj pristup se zasniva na fizičkim pojavama koje prate procese degradacije mikrostrukture tokom puzanja. Međutim, primena statističkog regresionog modela nije bila uspešna, zbog velikog rasipanja eksperimentalnih rezultata za korelaciju promene čvrstoće puzanja i parametara mikrostrukture u toku vremena eksploatacije. U ovom radu je predložen novi pristup rešavanju problema, koji se javljaju kod regresionog modela.

Statistical regression model for estimation of long-term strength of material exposed to the high-temperature creep using microstructure dependent parameters is presented. Microstructure parameters are obtained by kinetic theory of strength (Zurkov's model). Structural integrity of component is usually determined by estimation of material residual life, for unchanged service conditions. Input data for residual-life estimation is the creep strength of material (time dependent strength), after the given service period. Creep strength is determined by statistical treatment of experimental data, and it decreases during service time due to degradation of microstructure. Thus, the adequate statistical approach based on the micro-structure depended parameters has to be developed in order to estimate the creep strength changes during the service life. This approach is based on the physics, connected with the microstructure degradation processes during creep. Anyhow, the application of statistical regression model has not been successful, because of significant scatter of experimental results for the correlation of the creep strength changes and microstructure parameters during the service time. New approach to solve problems related to the regression model is proposed in this paper.