ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Среднемарочные характеристики длительной прочности стали из "Работоспособность и долговечность металла энергетического оборудования " Одной из основных характеристик металла, которые используются при расчетах на прочность и оценке ресурса безопасной эксплуатации в условиях ползучести, является предел длительной прочности. [c.105] Длительная прочность зависит от большого числа факторов и проявляет высокую чувствительность к условиям изготовления металла (выплавка, ковка и т. п.) и разного рода технологическим операциям, предусмотренным циклом изготовления изделия. Поэтому в пределах марочного состава ст/али наблюдается значительный разброс характеристик прочности и пластичности при длительном разрыве. В этих условиях оценка сопротивления разрушению, как и других характеристик механических свойств, не может базироваться на результатах исследования только одной партии (одной плавки) металла данной марки стали. [c.105] Повысить точность расчета длительной прочности можно созданием стабильной структуры, однородной во всем объеме металла. Как отмечалось выше, получение определенной стабильной структуры в исходном состоянии позволяет значительно сузить полосу рассеяния и точнее оценить средние значения характеристик сопротивления разрушению. Однако при массовом производстве изделий из промышленных партий металла вероятнее всего существование целого набора возможных структур. [c.106] Дифференциация труб проведением структурной диагностики всех труб паропроводов с привлечением современных неразрушающих методов — очень трудоемкая операция и не может дать полной гарантии достоверности результатов исследования из-за возможных структурных изменений в локальных объемах металла. В сложных деталях элементов турбин такая диагностика еще более затруднена. Поэтому, оценивая работоспособность конструкции, следует учитывать роль объемов металла с пониженным сопротивлением разрушению, т. е. использовать методы вероятностной оценки пределов длительной прочности по результатам анализа испытаний металла многих промышленных партий. [c.106] Одно из возможных решений поставленной задачи базируется на использовании температурно-силовой зависимости сопротивления разрушению. Определение пределов длительной прочности с использованием уравнения (3.2), проводят по результатам испытаний металла промышленных партий разных плавок. В число партий рекомендуется включать металл с содержанием углерода и легирующих элементов на нижнем и верхнем пределах, оговоренных в технических условиях, а также металл изделий после технологических операций. [c.106] В литературе отсутствуют данные по оценке марочных характеристик длительной прочности с учетом вероятности разрушения, т. е. с учетом склонности к рассеянию долговечности исследуемого материала. Восполняя этот пробел, рассмотрим результаты статистической обработки данных испытаний на длительную прочность ряда широко используемых в отечественном энергомашиностроении марок стали [141]. [c.108] Рассеяние долговечности, как показано выше (см. гл. 2), зависит от структурного состояния стали. [c.108] В табл. 2.1 приведены параметры эксплуатации разрушенных гибов с ферритно-карбидной структурой, большая часть этих данных изображена точками на рис. 3.27. Следует отметить, что при значительном разбросе точек большая их часть тяготеет к границе 5%-ной вероятности разрушения и, следовательно, имеется хорошая коррекция между лабораторными испытаниями металла аналогичной структуры (линия 5) и эксплуатационными разрушениями гибов. [c.110] В тех случаях, когда стабильная структура металла исследуемых труб представляет собой игольчатый сорбит отпуска и фер-рито-сорбит (баллы 1 или 2—6 соответственно шкалы микроструктур ТУ 14-4-450-75), в качестве допускаемых напряжений можно использовать среднемарочные оценки долговечности. [c.110] Коэффициенты определены статистической обработкой результатов испытаний 511 образцов металла 24 плавок в температурном интервале 540—650 °С, максимальная длительность одного испытания 19 000 ч. [c.110] Следовательно, для металла со стабильной структурой отпущенного бейнита для определения допускаемых напряжений можно использовать параметрическую кривую длительной прочности стали 15Х1М1Ф. [c.110] На рис. 3.29 представлена параметрическая диаграмма длительной прочности стали 15Х1М1ФЛ, на которой изображены кривая среднемарочных значений (линия 5) и граница 5%-ной вероятности разрушения (линия б). Марочное значение предела длительной прочности при 540 С равно 100 МПа, а при 565 °С — 78 МПа. [c.112] Допускаемое напряжение, оцениваемое с 10%-ной вероятностью разрушения, обеспечивают коэффициент запаса не менее 1,5, а при вероятности разрушения 5% — 1,8. [c.112] Параметрическая диаграмма длительной прочности стали 1Х18Н12Т получена для металла пароперегревательных труб. [c.112] Экспериментальные данные, использованные для статистической обработки, представляли результаты испытаний металла 14 плавок пароперегревательных труб с общим числом опытов 307 максимальная длительность испытания превышала 45 000 ч испытания проведены при пяти уровнях температуры 550, 600, 625, 650 и 700 °С. [c.112] Расчетные значения пределов длительной прочности в интервале температур 560—600 °С превышают требования норм расчета на 10—18% оценка по границе 5%-ной вероятности разрушения также дает завышенные величины номинальных допускаемых напряжений. [c.113] Пароперегревательные трубы из аустенитной стали в процессе эксплуатации во многих случаях повреждаются межкристал-литной коррозией. На рисунке приведены данные разрушения труб вследствие ползучести, на которых обнаружено поверхностное повреждение межкристаллитной коррозией в пределах 1—2 зерен. С помощью просвечивающей электронной микроскопии в металле этих труб обнаружены водородные поры. Видно, что эти точки располагаются ниже среднемарочной параметрической кривой (линия /), но в пределах полосы разброса. [c.114] Вернуться к основной статье