Критерии выбора термообработки для оптимизации свойств металла корпусных деталей реконструируемых теплофикационных турбин

Аннотация

Впервые обобщены результаты термообработки в промышленных и лабораторных условиях корпусных деталей паровых турбин из стали 15Х1М1ФЛ с наработкой более 150 тыс. ч по шести вариантам в процессе реконструкции турбин ПТ-60-130 и Т-100-130. Для каждого варианта термообработки рассматривались свойства металла на растяжение, критическая температура хрупкости и предел длительной прочности.

Экспериментально показано, что для деталей, у металла которых прочностные свойства превышают прогнозируемые по наработке на 50 МПа и более, наиболее подходит режим высокого отпуска.

Установлено, что однократная нормализация с отпуском обеспечивает достаточные механические характеристики металла деталей из стали 15Х1М1ФЛ при кратковременном и длительном нагружении. Она наиболее целесообразна для корпусов цилиндров высокого давления, металл которых разупрочнился в результате длительной эксплуатации.

Показано, что у металла деталей из рассматриваемой стали три варианта термообработки с двукратным нагревом выше температуры полной перекристаллизации с нормализацией после второго нагрева и отпуском обеспечивают повышенную кратковременную и длительную прочность в сочетании с относительно умеренной стойкостью от образования трещин при ударном нагружении. В связи со значительной окисляемостью и возможностью коробления обработанных поверхностей, применение этих режимов наиболее целесообразно для корпусов стопорных и регулирующих клапанов, в металле которых, наряду с трещинообразованием, возможно возникновение микроповреждённости.

Циклическая термообработка с нагревом ниже температуры полной перекристаллизации и отпуском не дала положительного результата.