Цифровые измерения неметаллических включений в стали

Опыт многолетних исследований показал, что существенно повысить коррозионную стойкость сталей нефтепромысловых трубопроводов и увеличить сроки их безаварийной эксплуатации можно, оптимизируя химический состав и микроструктурные особенности стали, а также понижая ее загрязненность неметаллическими включениями (НВ). Влияние комплексных НВ на коррозионную стойкость стали обусловлено как химическим составом НВ, так и их количественных соотношением. Поэтому получение металлопродукции требуемого качества возможно только с применением принципа «управления по структуре». В работе на основе анализа полей яркости изображений (в масштабе образцов) в 256 оттенках серого предложены цифровые метрологически обеспеченные процедуры измерения неоднородности НВ низкоуглеродистых сталей нефтепромыслового назначения, такие как устранение неоднородности освещения поля зрения, обоснование критериев бинаризации и фильтрации шумов. Для низкоуглеродистых сталей различной выплавки выявлена ключевая роль дисперсных неметаллических включений размером от 5–10 мкм² до 2 нм² в формировании коррозионной стойкости сталей. Это может объяснить, почему в ряде случаев отсутствует взаимосвязь между скоростью коррозии и сопротивлением сталей разрушению, в формировании которого определяющее влияние оказывают частицы большего размера. В представлении НВ как множества случайных точек на плоскости распределение расстояний между ближайшими из них оценено на основе статистики полиэдров Вороного. Показано, что повышению коэффициента эксцесса распределений площадей полиэдров сопутствует увеличение скорости коррозии исследуемых сталей. Это указывает на отрицательное влияние неоднородности в размещении дисперсных НВ на коррозионную стойкость сталей.