Восстановление служебных свойств теплоустойчивых сталей после их длительной эксплуатации с помощью термообработки

• Автор: Алейникова, Ирина Леонидовна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 c. : ил

I.Обзор литературы и задачи исследования

1.1.Залечивание микропор, регенерация структуры и свойств поврежденного в процессе ползучести металла с помощью восстановительной терлообра-ботки

1.1.1.Повторная термообработка чистых металлов

1.1.2.Повторная термообработка аустенитных сталей и никелевых сплавов

1.1.3.Повторная термообработка перлитных сталей

1.2. Залечивание микропор в металле при одновременном воздействии температуры и напряжения

1.3. Механизм залечивания микропор при повторной восстановительной терлообработке

1.4. Оценка эффективности восстановительной термообработки на различных стадиях поврежденности металла

1.5. Циклическая термообработка

1.6. Выводы

1.7. Задачи исследования

2.Материалы и методика исследования
2.1.Материалы исследования
2.2.Методика исследования „,л
2.2.1.Определение плотности металла
2.2.2.Исследование характеристик пористости в
металле методом растровой электронной микроскопии
2.2.3.Термиче скал о бработка
2.2.4.Исследование структуры
2.2.5.Механические испытания
2.3.Выводы
3.Исследование залечивания микропор,изменения структуры и свойств металла при восстановительной термообработке
3.1.Исследование влияния длительности восстановительной термообработки на залечивание микропор,изменение структуры и свойств стали 12ХШ
3.2.Исследование влияния температуры повторной термообработки на залечивание микропор и восстановление структуры стали 12X1®
3.3.Исследование влияния скорости охлаждения после повторной аустенизации на залечивание микропор в стали 12X1®
3.4.Исследование залечивания микропор и восстановления структуры при ВТО в сталях аустенит-ного и мартенситного классов
3.5.Обсуждение результатов
3.6.Выводы
4.Исследование залечивания микропор,изменения структуры и свойств металла при восстановительной циклической термообработке
4.1.Определение факторов,влияющих на интенсивность залечивания пор и структурные изменения при ВЦТО в стали 12X1®
4.2.Влияние температуры аустенизации при ВЦТО

на залечивание пор и структуру стали 12X1®
4.3.Исследование влияния количества циклов ВЦТО на залечивание пор,структуру и механические свойства стали 12X1®
4.4.Исследование залечивания микропор и восстановления структуры при ВЦТО сталей мартенситного и аустенитного классов
4.5.Обсуждение результатов
4.б.Выводы
5.Механизм залечивания микропор в металле при повторной восстановительной термообработке ВТО и ВЦТО
5.1.Оценка интенсивности залечивания пор при ВТО и ВЦТО
5.2.Оценка энергии активации залечивания микропор в стали 12X1® при ВТО и ВЦТО
5.3.Расчёт кинетики залечивания микропор по различным моделям
5.4.Обсуждение результатов
5.5.Выводы
6.Практическое применение восстановительной циклической термообработки
6.1.Номограмма для определения оптимальных параметров восстановительной термообработки стали перлитного класса после длительной эксплуатации
6.2.Практическое применение восстановительной циклической термообработки для регенерации служебных свойств металла корпуса цилиндра высокого давления турбины
6.3.Выводы

цессы залечивания микрсдор была проведена аустенизация при той же температуре длительностью 2,6 и 12 часов пяти групп образцов, повреждениость которых составляла: 0,14, 0,27, 0,34, 0,40 и 0,50%. В каждой группе было по 3-4 образца, разброс плотности которых не превышал 0,04%.
После всех режимов ВТО проводилось металлографическое исследование структуры при увеличениях 130-600 раз. Исследование изменения фазового состава стали 12Х1МФ было проведено на образцах, закаленных и нормализованных после аустенизации при 1273 К длительностью 1,3,6 и II часов. После указанных режимов ВТО и отпуска при 993 К в течение 3 часов были проведены механические испытания.
На рис.3.1 представлено изменение плотности стали 12Х1МФ с увеличением длительности аустенизации при 1273 К. В начальной точке показан разброс плотности образцов каждой группы до ВТО. Кроме того, указан уровень максимальной плотности исследуемой стали 12Х1МФ ( §0 = 7846 кг/м3). Так как отсутствовал металл в исходном состоянии, то за уровень плотности неповрежденного металла была принята максимальная плотность образцов после длительной восстановительной термообработки с минимальной начальной поврежден-ностыо ( §э = 7835 кг/м3).
Как видно из представленных данных, плотность стали монотонно возрастает с увеличением длительности выдержки. Через 24 часа плотность поврежденного металла ( = 7800 кг/м3) выходит на стабильный уровень и составляет 7833 кг/м3 (кривая 2). Плотность сильно поврежденного образца (§э = 7753 кг/м3) повышается во всем исследуемом интервале выдержек (кривая 3). Однако, следует отметить, что плотность поврежденной стали не достигает максимального уровня бездефектного металла ( д0 ). В начальный период вы-