Совершенствование и разработка новых способов неразрушающего контроля микроструктуры металла теплоэнергетического оборудования

• Автор: Артамонов, Вадим Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Павлодар
• Количество страниц: 111 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Магнитные методы неразрушающего
контроля микроструктуры
1.2. Акустические и другие физические : методы неразрушающего контроля
микроструктуры
1.3. Металлографические методы неразрушающего контроля
микроструктуры
1.4. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ПОЛИМЕРНЫЕ РЕПЛИКИ
2.1. Исследование физико-химических характеристик
2.2. Отражательная способность, контраст
и разрешение пластиковых реплик
2.3. Возможные направления исследований неразрушающего контроля микроструктуры средствами оптической микроскопии
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕПЛИКИ
3.1. Общие замечания
3.2. Планированные опыты по цементационному получению медных
реплик

3.3. Определение оптимальных условий
; цементации движением по градиенту
3.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I (Акты внедрения)
ПРИЛОЖЕНИЕ II (Фотографии микроструктур)

ВВЕДЕНИЕ Повышение ресурса и надежности тепловых электростанций (ТЭС) является важнейшей задачей, т.к. большинство действующих ТЭС высокого и сверхвысокого давления к настоящему времени отработали расчетный срок [1,2].
Металл энергетического оборудования работает в тяжелых условиях, являющихся следствием воздействия высоких температур, коррозионно-активной среды, высоких стационарных и периодически изменяющихся нагрузок. При эксплуатации по разным причинам возникают ситуации, когда работа оборудования происходит в условиях, отличающихся от проектных. Это приводит к поломкам оборудования и его останову. Например, основной причиной (80-85%) вынужденных остановов блочного оборудования ТЭС, простоев в аварийных ремонтах и недовыработки электроэнергии является повреждение поверхностей нагрева [3]. Следовательно, совокупность расчетов и испытаний, используемых при проектировании и изготовлении оборудования, оказывается недостаточной для оценки сопротивляемости изделий разрушению в процессе длительной эксплуатации, особенно когда наработка приближается к парковому ресурсу или равна ему.
В реальных, часто нерасчетных условиях сопротивляемость металла энергетического оборудования разрушению может резко понизиться, несмотря на оптимальные запасы прочности, принятые при проектировании. В этих случаях для диагностирования состояния металла элементов энергетического оборудования и определения причин его повреждения требуется провести целый комплекс исследований, непременной составляющей которого является и контроль микроструктуры [1-6].
В условиях длительной эксплуатации при повышенных температурах под напряжением в металле энергетического оборудо-

структуры посвящено большое количество работ как теоретического, так и прикладного характера. Эти методы нашли широкое применение во многих областях науки и техники, в том числе и для контроля микроструктуры металла.
Вместе с тем, применительно к задачам технической диагностики металла теплоэнергетического оборудования физические методы контроля микроструктуры еще недостаточно исследованы. Они не позволяют определить, например, при входном контроле котельных труб из сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф 12Х2МФСР микроструктуру по шкале микроструктур ТУ 14-3-460-75. По этой же шкале .необходимо определять микроструктуру металла труб из указанных марок сталей в процессе эксплуатации и при аварийных разрушениях и, следовательно, в этих случаях физические методы неразрушающего контроля также неприемлемы.
Физические методы определения величины зерна являются косвенными и позволяют определить только интегральную величину зерна. В настоящее время отсутствует единая методика определения величины зерна этими методами, что не позволяет определять эту важную характеристику микроструктуры металла с той достоверностью, которую обеспечивает металлографический метод по ГОСТ 5639-82.
Аналогичная ситуация имеет место и по контролю степени сфероидизации и графитизации перлита. Несмотря на многочисленные публикации о возможности определения графита в железоуглеродистых сплавах и сфероидизации перлита неразрушающими физическими методами, руководящим документом [10] предписывается определять эти показатели более точным металлографическим методом.
Работающий в условиях ползучести металл паропроводов, пароперепускных труб и труб поверхностей нагрева поражается