Структурные признаки исчерпания ресурса металла в зонах трещин на корпусных деталях паровых турбин из стали 15Х1М1ФЛ

Владимир Исаакович Гладштейн; Артем Александрович Любимов

doi:10.34831/EP.2022.1093.8.004

Структурные признаки исчерпания ресурса металла в зонах трещин на корпусных деталях паровых турбин из стали 15Х1М1ФЛ

Владимир Исаакович Гладштейн, Артем Александрович Любимов

Аннотация

Проведено экспериментальное исследование структуры и свойств металла в зонах трещин на корпусных деталях турбин из стали 15Х1М1ФЛ, показавшее падение предела длительной прочности с ростом наработки до уровня действующих напряжений. Установлено, что появление глубоких трещин сопровождается наличием первичной и собирательной рекристаллизации, при которой постепенно исчезает структурное упрочнение, созданное термообработкой в заводских условиях. В связи с этим предел длительной прочности металла при 540\оС на 10⁵ч понижается на 10 -- 15 МПа. Сопутствующие отрицательные признаки: полная сфероидизация карбидной фазы, особо низкая критическая температура хрупкости -- ниже 50\оС, низкая величина критического раскрытия при рабочей температуре -- менее 0,25 мм, горячая твёрдость -- менее 850 МПа, наличие микроповреждённости более 3-го балла по шкале для низколегированных сталей.

Ключевые слова

металл, ресурс, длительная прочность, коэффициент запаса, наработка, механические свойства, структура, рекристаллизация, излом, вязкая составляющая, хрупкая трещина

Полный текст:

PDF

Литература

Резинских, В.Ф. Увеличение ресурса длительно работающих турбин [Текст] / В.Ф. Резинских, В.И Гладштейн., Г.Д. Авруцкий -- М.: Издательский дом МЭИ, 2007. -- 296 с.

Гладштейн, В.И. Оценка надёжности литых корпусных деталей паровых турбин, имеющих неоднократные ремонтные подварки [Текст] / В.И. Гладштейн, А.А. Любимов, О.А. Пульчева // Электрические станции. – 2009. -- № 8. -- С. 24. – 28.

Бугай, Н.В. Работоспособность и долговечность металла энергетического оборудования [Текст] / Н.В. Бугай, Т.Г. Березина, И.И. Трунин. – М.: Энергоатомиздат, 1994. -- 272 с.

Горелик, С.С. Рекристаллзация металлов и сплавов [Текст] / С.С. Горелик. – М.: Металлургия, 1967.

Попов, А.Б. О причинах повреждения металла стопорных клапанов турбин К-300-240, отработавших около 300 тыс. Ч [Текст] / А.Б. Попов, С.Г. Ханжин, В.И. Гладштейн, А.И. Троицкий, А.В. Сурков // Энергетик. -- № 11. – 2016. -- с. 13 -- 20.

Гладштейн, В.И. Микроповреждаемость металла высокотемпературных деталей энергоборудования [Текст] / В.И. Гладштейн. – М.: Машиностроение, 2014. -- 264 с.

Гладштейн, В.И. Изменение служебных характеристик металла паровых турбин с наработкой свыше 330 тыс. ч [Текст] / В.И. Гладштейн, А.И. Троицкий // Теплоэнергетика. – 2017. -- № 1. – С. 84 – 92.

Гладштейн, В.И. Оценка ресурса длительно работающих литых деталей из хромомолибденованадиевой стали по микроповреждённости [Текст] / В.И. Гладштейн, А.И. Троицкий, А.А. Любимов // Электрические станции. – 2018. -- № 4. -- С. 50 – 55.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2022.1093.8.004