5-3. О ВЗАИМОСВЯЗИ ПРЕДЕЛА ДЛИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ С СОДЕРЖАНИЕМ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ТВЕРДОМ РАСТВОРЕ, ПРЕДЕЛОМ ПРОЧНОСТИ И ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ СТАЛИ
Предел длительной прочности длительно работающих паропроводов в большой степени зависит от структуры стали, степени легированности феррита и особенно от кинетики изменений структурного состояния в процессе эксплуатации.
Известно, что основным легирующим элементом, влияющим на длительную прочность перлитных сталей, является молибден. В [4] установлена зависимость между пределом длительной прочности и содержанием молибдена в твердом растворе стали 12МХ.
Значения предела длительной прочности, полученные косвенным методом по содержанию молибдена в твердом растворе и экспериментальным путем, показывают достаточно хорошую сходимость: по данным Свердловэнерго расхождение между ними составляет около 7%.
Таблице 5-4
В табл. 5-4 приведены значения предела длительней прочности хромомолибденовой стали I2MX в зависимости от содержания молибдена, в твердом растворе.
После длительной эксплуатации паропроводов (100— 120 тыс. ч) и выделения в карбиды более 55—60% молибдена отклонение расчетных значений предела длительной прочности от определенных экспериментально значительно больше, что объясняется как развитием процесса ползучести и структурных изменений в металле, так и влиянием ряда эксплуатационных факторов (превышения температур, вибрационные нагрузки и т. п.).
Метод ЦКТИ, разработанный для стали 12Х1МФ, позволяет определять длительную прочность стали в зависимости от предела прочности при комнатной температуре и химического состава:
(5-7)
где t— температура, °С; σв — предел прочности, кгс/мма; Сr, Mo, V и С —содержание в стали соответственно хрома, молибдена, ванадия и углерода, %.
В табл. 5-5. приведены значения предела длительной прочности стали 12Х1МФ, определенного расчетным путем по формуле (5-7), и экспериментальные данные, полученные испытанием образцов на длительную прочность.
Таблица 5-8
Из приведенных данных следует, что применение косвенных методов определения предела длительной прочности металла паропроводов по кратковременным механическим свойствам, по горячей длительной твердости, по содержанию молибдена в твердом растворе, по пределу прочности и содержанию легирующих элементов позволяет приближенно оценивать его длительную прочность.
