Фрактальна параметризація щільності розподілу включень в структурі металу зварних швів

Анотація

Одним із сучасних запропонованих методів, який активно застосовується до питань діагностики металевих конструкцій є метод фрактального аналізу. За допомогою цього методу шукають взаємозв’язки між фрактальною розмірністю окремих складових структури металу та його механічних властивостей.Комплексне використання мікроаналізу та фрактального аналізу дозволяє не тільки співставити характеристики структури, але і віднайти числову параметризацію елементів цієї структури. Проблема поліпшення металоконструкцій зварних швів і механічних властивостей залишається актуальною у зв'язку з постійним збільшенням у зварних конструкціях високоміцних низьколегованих сталей. Як відомо, механічні властивості зварних швів визначаються їх структурними компонентами, в тому числі неметалевими включеннями.
Суто якісна оцінка на підставі стандарту ДСТУ 8966:2019 не дає можливості для ґрунтовного аналізу такої важливої характеристики, як розподіл включень за розмірами та характер розподілу включень у металевій матриці. Існуючі знання ґрунтуються на особливостях впливу неметалевих включень на механічні властивості зварних швів сталі, що вимагає постійного розширення та поглиблення, на що спрямована дана робота. Метод фрактального аналізу дозволяє розглядати неметалеві включення як порожнечі в металевій матриці, що дає можливість для параметризації характеристик включень в структурі металу.
В роботі описана методика, що враховує відстань між включеннями, а також розмір включень, які різним чином впливають на механічні характеристики зразків. Зокрема, ця стаття є продовженням роботи [1] у якій описаний підхід пошуку взаємозв’язків між фрактальними розмінностями та механічними властивостями. В даній роботі акцент зроблений на вплив запропонованих інокулянтів на механічні властивості через розподіл включень по зразку металу.