ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изменение структуры и прочностных свойств стали при высоких давлениях и температурах из "Пароперегреватели котельных агрегатов " При высоких параметрах пара современных энергетических установок отдельные элементы пароперегревателя выполняются из различных по качеству сталей. Каждая из них в своей рабочей области температур и давлений используется наиболее полно и имеет малый запас проч1ности. Этим самым достигается снижение общей стоимости пароперегревателя за счет сокращения веса высококачественных и наиболее дорогих марок сталей. [c.71] В табл. 3-1 указаны максимальная рабочая температура и область применения некоторых марок сталей для пароперегревателей. [c.71] которые применяются для изготовления пароперегревателей, содержат не более 0,1—0,25% углерода. Они имеют ферритно-перлитную структуру, показанную на рис. 3-1. Между зернами феррита, представляющими собой а -железо с ничтожным количеством растворенного углерода, располагается пластинчатый перлит, состоящий из чередующихся тонких пластинок феррита и карбида железа (РезС), называемого цементитом. Такая сталь относится к классу перлитных. [c.72] В отличие от перлитной аустенитная сталь представляет собой однородный твердый раствор углерода в у-железе. [c.72] В процессе длительной работы при высоних температурах (порядка 500—600° С и выше) структура стали со временем подвергается изменениям, в результате которых металл снижает свою прочность. Ниже кратко рассматриваются основные структурные изменения и их влияние на показатели прочности. [c.72] Явление наклепа может иметь место при обработке труб перегревателя в холодном состоянии (гнутье труб, вальцовка ). [c.73] Влияние температуры отжига а механические свойства стали. [c.73] По отечественным нормам расчета элементов паровых котлов на прочность для котельных установок. высокого давления допускается остаточная деформация металла, равная 1% за 100 000 ч работы, т. е. за период эксплуатации около 15 лет при работе 1Ю 6 600 ч в год. [c.75] В действующих нормах расчета на прочность (Л. 38] применяется расчетный условный предел длительной прочности под которым понимается напряжение, приводящее к разрыву образца в результате ползучести через 1100 ООО ч. Расчетные напряжения принимаются с некоторым запасом прочности по отношению к условному пределу длительной прочносии (ядл = 1,65). [c.75] Величины условного предела Длительной прочности ( дл) определяются путем экстраполяции по данным испытаний образцов за сравнительно ограниченный срок. [c.76] Существенным фактором, определяющим возможность практического применения той или иной марки стали, является стабильность ее структуры в течение достаточно длительного времени при рабочих температурах и давлениях. Недостаточная стабильность структурного состояния во времени влечет за собой изменение механических свойств стали. [c.77] Это явление /приводит к увеличению скорости ползучести металла, которая при неизменных напряжениях может эначителыно увеличиться. [c.78] Как видно из табл. 3-2, при сфероидизации перлита, а в особенности при полном распаде перлитных участков с образованием крупных ша1рообраэных зерен цементита сопротивление ползучести уменьшается в 1,5—3,0 раза и может быть меньше напряжений, допускаемых при жонструктороких расчетах. [c.78] Графитизация начинает проявляться при температурах свыше для малоуглеродистых сталей и свыше 485°С для 0,5%-ных молибденовых сталей. Основным фактором, обуславливающим склонность стали к графитизации, является ее раскисление алюминием. Даже небольшие количества алюминия в стали ( 0,02%) нежелательны или даже недопустимы. [c.80] Образование карбидов молибдена при вводе молибдена в сталь несколько повышает термическую стойкость стали. Однако образование карбидов молибдена приводит к обеднению молибденом феррита, что с течением времени приводит к развитию графитизации стали. Легирование стали молибденом оказалось недостаточно эффективным, чтобы преодолеть отрицательное влияние алюминия. [c.80] Вернуться к основной статье