ISSN 1813-7903. Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 3 © Кабалдин Ю. Г., Хлыбов А. А., Аносов М. С., Шатагин Д. А., Рябов Д. А., 2019 * Исследование выполнено по гранту РНФ № 19-19-00332 «Разработка научно обоснованных подходов и аппаратно-программных средств мониторинга поврежденности конструкционных материалов на основе подходов искусственного интеллекта для обеспечения безопасной эксплуатации технических объектов в арк- тических условиях». 48 УДК 620.178.74 DOI: 10.22213/2413-1172-2019-3-48-55 АНАЛИЗ ХЛАДОСТОЙКОСТИ МЕТАЛЛОВ С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ * Ю. Г. Кабалдин, доктор технических наук, профессор, Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия А. А. Хлыбов, доктор технических наук, профессор, Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия М. С. Аносов, кандидат технических наук, Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия Д. А. Шатагин, кандидат технических наук, Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия Д. А. Рябов, аспирант, Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия Целью настоящего исследования является оценка хладостойкости металлов с различным типом кристал- лического строения, применяемых для изготовления конструкций и узлов, эксплуатирующихся в широком диапазоне низких температур. Для решения поставленной цели проведены испытания на ударный изгиб исследуемых металлов в диапазо- не температур климатического холода с последующим исследованием изломов металлов. Исследования проводились с использованием методов оптической и электронной микроскопии, фракто- графических исследований и рентгеноструктурного анализа. В ходе исследования получены данные по из- менению ударной вязкости, механизмам разрушения металлов для широкого диапазона низких температур, а также температуре вязкохрупкого перехода и параметру кристаллической решетки исследуемых ме- таллов. Установлено, что материалы с ГЦК- и ГПУ-решеткой проявляют бόльшую сопротивляемость разруше- нию при низких температурах и имеют, как правило, больший параметр кристаллической решетки по срав- нению с металлами с ОЦК-решеткой. Вязкохрупкий переход в рассматриваемом диапазоне температур на- блюдается только для металлов с ОЦК-решеткой. Металлы с низким содержанием углерода проявляют бόльшую сопротивляемость разрушению при ударных нагрузках, и температура вязкохрупкого перехода для таких сталей ниже. Ключевые слова: ударная вязкость, хладостойкость, вязкохрупкий переход, параметр решетки. Введение ля Российской Федерации ускоренное развитие северных районов и Арктики, включая побережье и шельф арктиче- ских морей, является важным условием повы- шения экономического потенциала [1, 2]. Пре- жде всего оно означает развитие базовых от- раслей промышленности (горнодобывающей, нефтяной и газовой) с созданием соответст- вующей инфраструктуры, транспорта, связи. Интенсивность выхода из строя различного рода металлических конструкций и механизмов машин в условиях эксплуатации при понижен- ных температурах возрастает до 7 раз, а для отдельных деталей – до 16 раз [3]. В связи с этим задача обеспечения безопасности тех- нических объектов в регионах холодного кли- мата является актуальной. Повышение надежности машин и сооруже- ний, работающих в условиях Крайнего Севера и Арктики, достигается прежде всего за счет правильного выбора и использования хладо- стойких материалов [4, 5], которые способны безотказно работать до температур климатиче- ского холода, а именно до –60 °С и ниже. В настоящее время разработано большое ко- личество хладостойких материалов (хладостой- кие стали, алюминиевые, титановые, медные сплавы и т. д.) [6, 7]. Однако для выбора наибо- лее подходящего материала для конкретных эксплуатационных условий необходимо учиты- вать комплекс механических свойств, которые Д