Кинетика фазово-структурных процессов в условиях длительной эксплуатации в 12% хромистой стали (ЭП428)

• Автор: Манилова, Елена Петровна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Глава 1.12% хромистые нержавеющие стали. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Характеристика 12 % хромистых нержавеющих сталей

1.2. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства 12% хромистых сталей. Диаграмма Шеффлера
1.3. Структурные превращения при отпуске и старении нержавеющих сталей. Вторичное твердение
1.4. Структурные изменения при эксплуатации и в процессе ползучести высокохромистых сталей

1.5. Структурные особенности дельта-феррита в 12% хромистых сталях

1.6. Цели и задачи исследования

Глава 2. Материал исследования и методика эксперимента.

2.1. Материал исследования

2.2. Методика эксперимента

2.2.1. Оптическая черно-белая и цветная металлография

2.2.2. Аналитическая электронная микроскопия
Глава 3. Микроструктура дисков ТВД турбины ГТК-10 из стали ЭП428 после заводской термической обработки и после различных сроков эксплуатации.
3.1. Микроструктура и механические свойства диска ТВД турбины ГТК-10 после заводской термической обработки
3.2. Микроструктура металла дисков ТВД турбины ГТ-10 после эксплуатации 6500 и 46000 часов
3.3. Исследование микроструктуры дисков ТВД турбины ГТК-10 после эксплуатации около 100000 часов

3.3.1. Микроструктура металла диска ТВД турбины ГТК
после эксплуатации 99743 часов
3.3.2. Микроструктура металла диска ТВД турбины ГТК
после эксплуатации 105931 часов
3.4. Микроструктура металла дисков ТВД турбины ГТ-10 после эксплуатации 138519 часов
3.5. Микроструктура стал ЭП428 после моделируемых термических обработок
3.6. Структурные особенности дельта-феррита при длительной эксплуатации и различных термических обработках
Глава 4. Механические свойства металла дисков ТВД турбины ГТК-10 из стали ЭП428 после стандартной заводской термической обработки и
после различных сроков эксплуатации
Глава 5. Исследование микроструктуры и механических свойств
металла рабочих лопаток
Глава 6. Структурно-фазовые превращения в стали ЭП428 в процессе длительной эксплуатации
6.1. Исследование структурно-фазовых изменений металла дисков ТВД и рабочих лопаток и их влияние на механические свойства во время длительной эксплуатации
6.2. Структурные изменения дельта-феррита в процессе длительной эксплуатации
Выводы
Список литературы
Проблема увеличения срока службы энергетического оборудования, выработавшего свой ресурс, остается крайне актуальной в существующей экономической обстановке. Наличие в промышленности огромного парка оборудования с истекшим сроком службы постоянно ставит вопрос о правомерности продления срока его эксплуатации. Это сложная задача, требующая наличия надежных методов оценки состояния металла в изделии.
При рассмотрении проблемы повышения ресурса энергетического оборудования, отработавшего установленный расчетный срок службы, необходимы исследования, учитывающие процесс разупрочнения применяемых материалов в процессе длительной эксплуатации, или оценке их структурной стабильности. [1,2].
Обеспечение заданных показателей ресурса и прочности остается одной из важнейших проблем не только при рассмотрении вопроса о продлении ресурса после выработки расчетного и после проведения ремонтно-восстановительных работ, а также при создании новых энергетических установок [3].
Во всем мире в настоящее время имеет место постоянная тенденция к увеличению единичной мощности блока и повышению параметров пара, что способствует росту экономичности и снижению металлоемкости энергетического оборудования. Развитие современной энергетики требует создания и разработки блоков на суперкритические параметры пара (СКПП)-мощностью 525 МВт; 300 атм., 600°С [4]. Подобные энергоблоки есть в большинстве стран Западной Европы, США, Японии и Южной Корее. Тенденции развития турбостроения во всем мире указывают на неизбежность перехода к суперсверхкритическим параметрам пара (ССКПП, >300 атм., 580...650°С). В настоящее время все передовые промышленные страны мира ведут работы по созданию ССКШ 1-блоков с освоением на

электронограмм для идентификации фаз проводилась по программе "Phase" [47].
Для определения наличия фаз проводился фазовый физико-химический ф анализ с электрохимическим изолированием карбидных фаз, исследованием структуры изолированных фаз методом рентгеноструктурного анализа и определением состава и количества карбидных фаз методом химического анализа.
Микрорентгеноспектральный анализ для определения химического состава участков дельта-феррита производился на установке Cameca SX-100.
Испытания на растяжение при 20°С производилось на цилиндрических образцах с диаметром рабочей части 6 мм в соответствии с ГОСТ 1497-84.
Для определения ударной вязкости при 20°С были использованы образцы типа Менаже по ГОСТ 9454-78.
2.2.1. Оптическая черно-белая и цветная металлография.
Широко применяемый металлографический анализ использует химическое травление металлографического шлифа для выявления микроструктуры металла или отдельных структурных составляющих.
Химическое травление металлографического шлифа может быть вызвано:
- различиями в скоростях растворения отдельных фаз, и это приводит к появлению рельефа - это химическое травление, либо
- образованием тонкой, прозрачной, плотно прилегающей пленки, толщина Щ которой различна для различных составляющих или зерен и которая
окрашивается в результате интерференции - это цветное травление.
При цветном травлении незначительные различия в толщине пленок, образующихся на поверхности образцов, проявляются в виде различий в цвете и хорошо заметны при наблюдении с помощью микроскопа.