Оценка жаропрочных свойств

ОЦЕНКА ЖАРОПРОЧНЫХ СВОЙСТВ [c.457]

На основе всесторонних материаловедческих исследований в настояшей книге проведен анализ влияния структурных факто-ров на жаропрочность и трещиностойкость теплоустойчивых сталей. Рассмот рены физические процессы, протекающие в металле при восстановлении служебных свойств материалов путем применения повторной термической обработки. Показаны пути повышения точности оценки жаропрочных свойств с учетом напряженного состояния, колебания температур и напряжений, структуры и кратковременных свойств материала. В заключение [c.3]

Реальная оценка ресурса энергооборудования является одной из важных задач современного этапа эксплуатации тепловых электростанций. Расчет ресурса по принятым схемам [36] не в полной мере учитывает имеющийся разброс свойств металла, что может в значительной степени исказить точность оценки срока службы оборудования. Для деталей, работающих в условиях ползучести, достоверность оценки ресурса определяется в основном двумя факторами — точностью оценки жаропрочных свойств материала и точностью определения температурно-силовых условий работы оборудования в процессе эксплуатации. Повыщение точности оценки жаропрочных свойств может быть осуществлено, если при выборе расчетных характеристик учитывается связь между свойствами материала и его структурой. [c.49]

Анализ результатов испытаний выявил возможность повышения точности оценки жаропрочных свойств стали, разделив трубы на две структурные группы. Для труб группы I со сдаточными структурами, содержащими различное количество зерен от- [c.50]

Приведенные на рис. 2.1 кривые длительной прочности надежно могут применяться для оценки жаропрочных свойств труб в условиях работы под внутренним давлением. Сопоставление результатов испытаний образцов одноосным растяжением, а также трубчатых образцов, нагруженных внутренним давлением, показывает хорошее совпадение жаропрочных свойств. [c.51]

Для специальных условий работы оценка жаропрочных свойств должна предусматривать необходимость проведения и других ме- [c.124]

Рассмотренные особенности формирования металла шва и ЗТВ могут негативно сказываться на корректности оценки жаропрочных свойств сварных соединений по результатам испытаний на длительную прочность стандартных цилиндрических образцов диаметром 10 мм, изготовленных в разных сечениях многослойного шва и ЗТВ. [c.35]

Длительные механические испытания образцов проводятся для оценки жаропрочных свойств сварных соединений. Сущность метода заключается в доведении образцов до разрушения под действием постоянной растягивающей нафузки при постоянной повышенной температуре. В результате испытаний определяется предел длительной прочности [c.163]

При испытании образцов из основного металла критерием оценки жаропрочных свойств является длительная прочность а и длительная [c.163]

Оценка жаропрочных свойств [c.326]

Оценка жаропрочных свойств [c.344]

Метод твердости является незаменимым при оценке механических свойств металла в процессе эксплуатации для металлов, из которых трудно изготовить образцы резанием (например, из околошовных зон термического влияния закаливающихся теплоустойчивых и жаропрочных хромомолибденовых сталей) при оценке свойств поверхностного слоя при стопроцентном контроле качества металла изделий и т.д. [c.317]

Жаропрочность — способность металлов выдерживать механические нагрузки без существенной деформации и разрушения при повышенной температуре. Основные критерии оценки жаропрочности (например, на срок 100 тыс. ч) предел длительной. прочности Одп— напряжение, при котором металл разрушается через 100 тыс. ч работы (испытания) при высокой (выше 450 °С) температуре условный предел ползучести % — напряжение, которое при рабочей температуре вызывает скорость ползучести металла Уд = Ю %/ч, что соответствует 1 %-ной суммарной деформации за 100 тыс. ч или Va = Ю мм/ч. Окалиностойкость (жаростойкость) — характеризует способность стали сопротивляться окисляющему воздействию газовой среды или перегретого пара при температуре 500—800 °С и выше без заметного снижения ее механических свойств в течение расчетного срока службы. Критерием окалиностойкости служит удельная потеря массы при окислении металла за определенный период времени, например за 100 тыс. ч. [c.222]

Условия работы сварных конструкций энергоустановок при высоких температурах предъявляют к сварным соединениям, кроме обеспечения должного уровня механических свойств, также требования сохранения необходимой жаропрочности и жаростойкости. Поэтому комплекс испытаний, обычно используемых для оценки жаропрочных материалов, является обязательным и для сварных соединений. В то же время особенности строения последних предъявляют при исследовании их работоспособности в условиях длительной эксплуатации при высоких температурах ряд дополнительных требований к методике испытаний и критериям оценки полученных результатов. Объем указанных испытаний и критерии оценки работоспособности зависят прежде всего от условий эксплуатации данной сварной конструкции. Основные требования к методике испытания сварных соединений приведены ниже. [c.21]

Для ряда ответственных конструкций (сварные роторы, сварные конструкции лопаточного аппарата и т. п.), выполненных из новых марок легированных сталей, в целях проверки технологического процесса их изготовления вводится практика изготовления контрольных узлов, которые подвергаются разрезке с детальной проверкой качества всех сварных соединений и оценкой уровня их механических и жаропрочных свойств. Полученные результаты позволяют сделать окончательный вывод о пригодности разработанного технологического процесса. [c.97]

Учет релаксации напряжений, происходящей на площадках цикла при малоцикловом нагружении по жесткому режиму, должен производиться с оценкой циклических свойств материала. Для упрочняющихся материалов, к которым относятся жаропрочные сплавы для лопаток, дисков, камер сгорания, процесс циклической релаксации происходит при уменьшении релаксационных характеристик — скорости и величины релаксационного напряжения. Это приводит к тому, что кривые релаксации, обычно описываемые экспоненциальной функцией [c.97]

Основные критерии оценки жаропрочности (например, на срок 100 тыс. ч) предел длительной прочности — напряжение, при котором металл разрушается через 100 тыс. ч работы (испытания) при высокой (более 450 °С) температуре условный предел ползучести — напряжение, которое при рабочей температуре вызывает скорость ползучести металла Va = = 10- %/ч, что соответствует 1 7о-ной суммарной деформации за 100 тыс. ч (или Vu = = 10 мм/ч) стабильность структуры и кратковременных механических свойств при обычной и рабочей температуре в процессе расчетного срока эксплуатации. [c.280]

Значительный интерес представляют методы испытаний по оценке влияния предварительного термоциклирования на механические и жаропрочные свойства материала. Предварительное термоциклирование можно проводить как на простых экспериментальных установках с использованием главным образом цилиндрических образцов, так и на газодинамических стендах с использованием моделей турбинных лопаток, что приближает эти условия к натурным испытаниям. [c.31]

Толщина слоя зоны термического влияния не превышает 0,2—0,5 мм, но ее наличие необходимо учитывать при оценке эксплуатационных свойств получаемых деталей. Так, обработанная поверхность сталей и титановых сплавов в результате резки упрочняется вследствие закалки, поверхность высоколегированных сталей изменяет механические свойства (коррозионную стойкость, жаропрочность и т. п.). Поэтому вопрос о необходимости последующей обработки дефектного слоя решается в каждом конкретном случае исходя из эксплуатационных требований к деталям. [c.621]

Работа указанных конструкций в широком диапазоне температур от комнатной до 900—1000°-С требует всесторонней оценки жаропрочности входящих в них сварных соединений — основной характеристики, определяющей эксплуатационную надежность изделия в данных условиях. При ее определении должны быть учтены особенности сварных соединений и прежде всего неоднородность строения и свойств отдельных зон соединения, а также наличие в районе стыка концентраторов напряжений различного характера и происхождения, оказывающих заметное влияние на условия их работы. Пренебрежение этими факторами и определение свойств сварных соединений лишь с помощью классических методов оценки жаропрочности сталей и сплавов [c.3]

Металл сварного шва по своей структуре и свойствам может заметно отличаться от основного металла, поэтому при оценке жаропрочности сварных соединений должен быть рассмотрен отдельно. Следует также отметить, что швы при работе конструкции, как правило, находятся в наиболее тяжелых условиях из-за конструктивных концентраторов напряжений в вершине и корне и [c.42]

Оценка работоспособности сварных конструкций, предназначенных для высокотемпературного использования, представляет весьма сложную проблему, охватывающую комплекс лабораторных и стендовых испытаний с учетом опыта эксплуатации. Большое число различных факторов, определяющих поведение материалов и их сварных соединений при высоких температурах — развитие процесса ползучести, изменение структуры и свойств во времени, возможность хрупких межзеренных разрушений и другие особенности высокотемпературного деформирования — не позволяет ограничиться проведением лишь определенной узкой группы испытаний, а требует постановки широкого исследования, охватывающего оценку основных свойств жаропрочности. [c.104]

При установлении номенклатуры и объема лабораторных испытаний для оценки жаропрочности сварных соединений необходимо учитывать опыт их эксплуатации и в первую очередь вероятность хрупких разрушений изделия. Использование для оценки сварных соединений лишь классических методов оценки жаропрочности материалов, без учета особенностей работы изделия с развитой неоднородностью свойств отдельных его участков, привело, например, к тому, что разрушения сварных стыков аустенитных паропроводов, выявившиеся при эксплуатации первых паросиловых установок сверхвысоких параметров оказались неожиданными [33, 53]. Лишь дополнительная разработка ряда методик лабораторных испытаний с учетом особенностей деформирования сварных соединений при высоких температурах позволила выявить механизм обнаруженных в эксплуатации локальных трещин и наметить радикальные меры борьбы с ними. [c.105]

Жаропрочные свойства являются необходимой и важной характеристикой, которая используется при оценке ресурса сварных соединений паропроводов, эксплуатирующихся в условиях ползучести. Параметрами жаропрочных свойств в первую очередь являются длительная прочность Одп " коэффициент фо, прочности сварных соединений. Значения этих параметров в зависимости от условий эксплуатации паропроводов (температуры, давления пара, длительности эксплуатации) назначаются в соответствии с требованиями по [13] или определяются по результатам длительных испытаний и исследований по [28]. [c.72]

Работоспособность сварных соединений паропроводов ТЭС в зарубежной теплоэнергетике оценивается с помощью различных методов испытаний с установлением при необходимости жаропрочных свойств, циклической прочности, трещиностойкости при ползучести и других характеристик. Применительно к паропроводам энергетических установок, эксплуатирующихся в стационарном режиме (суммарное число пусков-остановов не превышает 400 циклов), основным и наиболее распространенным разрушающим методом диагностирования сварных соединений является оценка их долговечности по результатам лабораторных испытаний цилиндрических гладких образцов с поперечным швом на длительную прочность. [c.170]

Механические свойства. TGL 7061 содержит данные о нормах прочности при комнатной температуре и температурах 600— 1200 С, в том числе данные о пределе ползучести за 1000 ч при удлинении 1 %, являющиеся отправными для оценки жаропрочности. [c.232]

Оценка жаропрочности и других механических свойств при повышенных температурах наиболее сложна и очень чувствительна к многообразным условиям испытания образцов в лаборатории и при эксплуатации. [c.329]

Жаропрочные свойства при рабочих температурах обычно определяются многими факторами. Поэтому теоретическая оценка целесообразных легирующих элементов обычно затруднена. Тем пе менее из сравнения величины структурного несоответствия, влияния легирующих элементов на силы связи в титане, характера их взаимодействия с титаном следует, что высокие жаропрочные свойства в титановых сплавах должны обеспечивать алюминий, цирконий, молибден, кремний. [c.96]

При анализе структуры уравнений критериев прочности подчеркивается, что в исследуемые зависимости необходимо вводить специальные параметры, отражающие индивидуальные особенности материала. Особую роль такие коэффициенты приобретают при больших сроках службы, когда в процессе длительного воздействия температуры и внешних нагрузок могут изменяться как свойства материала, так и механизм развития процессов деформирования и зарождения и роста повреждений. Поэтому, планируя программу испытаний для оценки конструктивной жаропрочности, следует выявлять границы температурно-силовой области эксперимента, в которой сопротивление разрушению определяется физическими закономерностями, адекватными процессам, определяющим условия службы металла при длительной эксплуатации. В таких условиях обработка экспериментальных данных позволит получить правильные оценки коэффициентов как уравнении температурно-временной зависимости прочности, так и формул критериев длительной прочности. [c.145]

Рассмотрены результаты проведенных исследований по созданию жаропрочных покрытий на основе титана, получаемых селективным осаждением на стали ОХ18Н10Т из транспортного эвтектического расплава РЬ—В1 с последующим азотированием в тлеющем разряде. Дана оценка коррозионных свойств титаноазотированных покрытий при испытании в расплавленном цинке при температуре 450° С. Лит. — 2 назв. [c.260]

Значительные сложности в оценке остаточного ресурса по жаропрочности возникают для пароперегревательных труб. Условия работы пароперегревателей таковы, что при эксплуатации часто имеет место превышение температуры металла сверх расчетной. Работа при высоких температурах приводит к развитию в металле пароперегревателей таких разупрочняющих процессов, как возврат и рекристаллизация, рост карбидных частиц. Все это способствует трансформации структуры стали. Например, в стали 12X1 МФ происходит переход феррито-сорбит-ной структуры в феррито-карбидную, что снижает жаропрочные свойства стали. [c.58]

Результаты исследования Ni- r-Al-Ti- плaвoв показали, что в рассматриваемом случае влияния фазового состава и структуры этих материалов на жаропрочные свойства связано с факторами, количественная оценка которых приведена в [78, 79] [c.123]

В настоящее время не установлены единые нормы допустимых значений длительной пластичности для котельных сталей. Но при оценке служебных свойств новых марок жаропрочных сталей для котлов и паропроводов и в особенности при выборе оптимальных режимов термической обработки характеристикам длительной пластичности стали должно уделяться первоочередное внимание. В ряде случаев решение, обеспечивающее получение повышенной пластичности за счет некоторого снижения длительной прочности, является более выгодным для обеспечения надежности. При применении материалов с пониженными значениями длительной пластичности это должно учитываться в конструкции (исключение концентраторов напряжений, дополнительных из-гибных и циклических напряжений) кроме того, должны быть ужесточены требования к качеству изготовления (допуски на овальность гибов, раднусы переходов и т. п.). [c.191]

С позиций оценки неоднородности длительных свойств целесообразно рассмотреть некоторые принципиальные особенности применительно к жаропрочным свойствам сварных соединений для условий ползучести. К таким особенностям можно отнести влияние разупрочненной (мягкой) прослойки металла ЗТВрп на длительную прочность и пластичность сварных соединений. [c.47]

С учетом известной неоднородности в жаропрочных свойствах стали 15Х1М1Ф и металла шва 09X1МФ остаточная долговечность отремонтированных по рассмотренным вариантам технологии ремонта сварных соединений будет характеризоваться различными диаграммами 2 и 3 на рис. 5.14. Сопоставление этих диаграмм с уровнем эквивалентных напряжений сТзкв = 80,5 МПа показывает, что при оптимальной технологии ремонта дополнительный срок службы сварного тройника составит 100 тыс. ч, а в результате ремонта с нарушением рекомендуемой технологии - ограничится сроком 45 тыс. ч или более чем в 2 раза сокращенным. При оценке ресурса по диаграммам 2 и 3 (штриховые линии) начальной стадии интенсивной микроповреждаемости остаточные сроки службы отремонтированного сварного тройника будет соответствовать длительности 80 и 35 тыс. ч с сохранением существенной разницы для сопоставляемых вариантов ремонта в пользу варианта, выполняемого по оптимальной штатной технологии. [c.285]

Для оценки влияния теплоизоляционных покрытий на жаропрочные свойства перлитнь1х сталей б ли проведены испытания на ползучесть образцов с теплоизоляцией и без нее. Испытаниям были подвергнуты цилиндрические образцы диаметром 10 мм из сталей 15Х1М1Ф и 12Х1МФ, химический состав которых приведен в табл. 1.1. [c.5]

Из приведенных выше данных следует, что примеси внедрения должны повышать жаропрочные свойства титана. Положительное влияние кислорода па жаропрочность титановых сплавов действительно было обнаружено в ряде работ [9, 112]. Однако к легированию титановых сплавов элементами внедрения относятся осторожно. Примеси внедрения (азот, кислород и углерод) оказывают вредное влияние на некоторые свойства титановых сплавов. Они ухудшают их технологичность, пластичность и свариваемость [96, с. 142 119]. Примеси внедрения повышают чувствительность титановых сплавов к концентраторам напряжений и к хладноломкости, ухудшают их термическую стабильность — важную характерцстику титановых сплавов. Под термической стабильностью понимают способность сплавов сохранять высокие прочностные и пластические свойства после длительного действия повышенных температур. Для оценки термической стабильности сплавов образцы выдерживают в течение определенного времени (100 или 1000 ч) при разных температурах, а затем охлаждают до комнатной температуры и определяют их механические свойства. После выдержки при достаточно высоких температурах сплав теряет низкотемпературную пластичность из-за протекающих в нем превращений, чаще всего из-за распада -фазы и упорядочения а-фазы. Чем [c.97]

Изложенное показывает, что при оценке механических свойств металлов изменение теплосодержания является важным энергетическим параметром. К сожалению, этой термодинамической характеристике до сих пор не уделялось должного внимания в проблеме жаропрочности. В результате недооценки этой характеристики в настоящее время имеется очень мало опытных данных о значении величины и ж применительно к мета. 1лическим сплавам. Отсутствует также теоретическая разработка вопроса о зависимости изменения теплосодержания твердых металлических растворов от концентрации и природы легиоующих компонентов. [c.56]

Расширение применения современных высокопроизводительных специальных способов литья (литья под давлением, жидкой и объемной штамповки) требует увеличения производства специализированного оборудования и оснастки, в частности пресс-форм, штампов, матриц, способных надежно работать при высоких механических, ударных и термических нагрузках (700 - 760°С). Это возможно обеспечить только за счет применения высоколегированных и жаропрочных сплавов, обладающих высокими эксплуатационными и технологическими свойствами. Например, для оценки показателей качества пресс-форм и штампов основным критерием является термостойкость, формостойкость и износостойкость. [c.31]

Никелевый жаропрочный сплав In onel Х750 аустенитно-го класса очень широко используют для жаровых труб, экранов, наружных обшивок корпусов и валов сверхпроводящих генераторов мощностью 5 МВт, разработанных компанией Вестннгауз [1,2]. Для оценки поведения безопасно повреждаемой конструкции такого генератора проведены исследования характеристик разрушения и механических свойств указанного сплава при низких температурах в зависимости от технологии изготовления и режимов термообработки. Изучено влияние трех промышленных методов выплавки и горячего изостатического прессования, а также двух видов термообработки закалки и закалки с последующим двухступенчатым старением. [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...