Стартовая >> Архив >> Генерация >> Неразрушающий контроль металла теплоэнергетических установок

Влияние химического состава и других факторов на структуру сталей - Неразрушающий контроль металла теплоэнергетических установок

Оглавление
Неразрушающий контроль металла теплоэнергетических установок
Изменения структуры и свойств металла паропроводов
Ползучесть металлов
Дислокационная модель процесса ползучести
Механизм разрушения при ползучести
Методы определения остаточной деформации труб паропроводов и коллекторов
Методы определения остаточной деформации труб паропроводов в рабочем состоянии
Ультразвуковой метод определения остаточной деформации
Методы измерения твердости котельных сталей
Сопоставление различных методов определения характеристик прочности сталей перлитного класса
Уточнение зависимостей для безобразцового определения характеристик прочности металла
Определение характеристик прочности сталей 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ и сварных соединений
Влияние химического состава и других факторов на структуру сталей
Исследование основных параметров ударной вязкости сталей
Связь ударной вязкости с характеристиками испытаний на растяжение
Ускоренные методы определения предела длительной прочности
О взаимосвязи длительной прочности и кратковременных механических свойств
О взаимосвязи предела длительной прочности с содержанием легирующих элементов в твердом растворе
Определение структурных составляющих стали
Оптимальная глубина зачистки труб, проведение карбидного анализа и измерений твердости

СВЯЗЬ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУКТУРЫ КОТЕЛЬНЫХ СТАЛЕЙ С ДРУГИМИ СВОЙСТВАМИ
1. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ДРУГИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СТРУКТУРУ СТАЛЕЙ
Структура является одним из основных факторов определяющих механические свойства и жаропрочность стали. Структура стали определяется следующими основными показателями:
химическим и фазовым составом;
размерами зерна;
состоянием границ зерен;
формой и плотностью распределения избыточных фаз;
мозаичным строением зерна — размерами блоков я их ориентировкой.
Хром, молибден и ванадий являются основными легирующими добавками в малоуглеродистых низколегированных теплоустойчивых сталях перлитного класса. Рациональное соотношение основных легирующих элементов в стали позволяет получить металл с высокими жаропрочностью и длительной пластичностью.
Повышение содержания молибдена в стали повышает жаропрочность стали при условии, что большая его часть находится в твердом растворе в течение длительного срока службы. Для этого необходимо, чтобы основная часть углерода в стали была связана с другими легирующими элементами в стабильные карбиды.
С повышением содержания в стали ванадия резко увеличивается его содержание в карбидной фазе, что в свою очередь приводит к значительному уменьшению размера зерна и к повышению предела текучести, который достигает в сталях перлитного класса 40 кгс/мм. При этом повышается и предел длительной прочности. Состояние карбидной фазы определяет важнейшие физико-химические и механические свойства стали.
Огромное влияние на механические свойства стали оказывает степень однородности структуры, форма, дисперсность и взаимное расположение карбидных частиц, а также размер зерна.
Наследственный размер зерна оказывает косвенное влияние на механические свойства стали, в то время как действительный размер зерна оказывает значительное влияние на ударную вязкость и пластичность. Ударная вязкость в мелкозернистых сталях выше, как правило, чем в крупнозернистых.
Большое влияние на свойства стали оказывает характер распределения карбидов. Выделение карбидов по границам зерен обусловливает хрупкость стали. Равномерное распределение измельченных карбидов как в объеме зерна, так и на границах позволяет получать стали с высокими свойствами.
Химический состав стали, условия ее выплавки и термической обработки во многом определяют исходные свойства стали. Установлено значительное влияние тонкой структуры на уровень и стабильность жаропрочности. Главный фактор, определяющий структуру и свойства стали при постоянной температуре аустенизации и одинаковом режиме отпуска, — это скорость охлаждения от температуры аустенизации. От скорости охлаждения зависит степень дисперсности карбидов, во многом определяющих жаропрочность стали. Установлено [1], что наиболее важной характеристикой, определяющей прочность стали, является среднее расстояние между упрочняющими дисперсными частицами,
В условиях длительной эксплуатации при высоких температурах в сталях перлитного класса происходит ряд фазовых и структурных превращений, изменяющих их свойства. Имеется весьма незначительное количество данных, которые показывают непосредственную связь структуры с механическими свойствами котельных сталей. Поэтому значительный интерес представляет зависимость предела текучести от размера зерна:
(4-1)
где σ — предел текучести; σ0 и k — постоянные; d— средний диаметр зерна,
Этот закон был открыт Холлом, Петчем и Лоу и назван зависимостью Холла — Петча. Указанное соотношение отличается большой универсальностью и хороню подтверждается на сталях перлитного класса в термически обработанном или деформированном состоянии.

В [36] рассмотрена количественная взаимосвязь между дисперсностью гетерогенной структуры перлита и пределом прочности. Установлено, что для перлитной стали первостепенным фактором, определяющим прочность, является размер ферритного промежутка Δ, который ограничивает длину заблокированной плоскости скольжения аналогично размеру зерен в однофазном металле. Размер эффективной линии скольжения связан с толщиной ферритного промежутка следующим соотношением:

(4-2)
Предел прочности перлита в зависимости от величины Δ-0,5с можно выразить следующей формулой:
(4-3)
где σο=30 кгс/мм2; кв=2,2 кгс.
Отсюда можно сделать вывод, что физическая природа прочности гетерогенной стали та же, что и чистого железа. Различие в их прочности определяется размерным фактором, характеризующим эффективную длину заблокированной линии скольжения.
Полученная зависимость дает основание полагать, что предел прочности стали также может быть рассмотрен в рамках модели дислокационных скоплений подобно пределу текучести и напряжению разрушениия. Таким образом, кроме указанных выше зависимостей определения  по размеру зерна, связь механических свойств со структурой в значительной степени представлена только качественно.



 
« Непрерывное измерение горючих в уносе при сжигании АШ в котле ТПП-210А   Новая система автоматического регулирования и оптимизации загрузки шаровых барабанных мельниц »
электрические сети