Требования, предъявляемые к материалам деталей турбогенераторов
Для бандажных колец турбогенераторов необходимо использование немагнитных сталей аустенитного класса, что обеспечивает снижение полей рассеяния в зоне крайних пакетов сердечника статора, уменьшение тока возбуждения и уменьшение потерь. В то же время материал колец должен обладать достаточной теплопроводностью и высоким коэффициентом линейного расширения, что позволяет избежать перегрева колец при их посадке на ротор.
Поскольку увеличение диаметра бандажа позволяет выполнить пазы ротора более глубокими и тем увеличить количество меди обмотки возбуждения и, следовательно, увеличить КПД турбогенератора, то материал бандажа должен обладать достаточно высокими значениями предела текучести, обеспечивающего необходимые запасы прочности. А именно, бандажные кольца современных турбогенераторов обладают пределом текучести, достигающим 1200 МПА, что обеспечивается применением наклепа заготовок.
Важным требованием также является высокие значения трещиностойкости, сопротивления усталости и коррозионному растрескиванию.
К материалу роторов предъявляются преимущественно те же требования, что и к заготовкам роторов паровых турбин. В частности это следующие требования: предел текучести — 680—830 МПа, относительное удлинение — 15—17%, относительное сужение — 40—50 %, ударная вязкость при минус 20 °C — 600—800 кДж/м2, предел выносливости — 320 МПа, критическая температура хрупкости — минус 10+ 25 °C, критическое значение коэффициента интенсивности напряжений — 500 кг/мм05, остаточные напряжения — не более 60 МПа. Кроме того, металл не должен иметь флокенов и других металлургических дефектов.
Требования, предъявляемые к материалам редукторов
Материалы шестерен должны иметь высокий уровень механических свойств, усталостной прочности и трещиностойкости, обеспечивать возможность проведения соответствующей химико-термической обработки (цементации или азотирования) для получения высокой поверхностной твердости и требуемой прочности металла на удалении от поверхности. Значения поверхностной твердости шестерен после химико-термической обработки должны иметь минимальный разброс, обеспечивающий повышение сопротивление выкрашиванию поверхности зубьев в процессе длительной эксплуатации. Такое выкрашивание обычно связано с контактным взаимодействием с сопрягаемыми деталями. Оно происходят в условиях повышения контактных напряжений в процессе длительной эксплуатации в связи с износом зубьев, фреттинг-коррозии, ухудшением чистоты масла, снижающих локальное качество азотированного слоя. Определенную роль может также играть тщательность притирки зубьев при изготовлении колес.
Требования к материалам деталей энергетических насосов
К числу энергетических насосов относятся насосы питательные, конденсатные, блочные, главные циркуляционные для АЭС, рециркуляционные и сетевые.
Материалы рабочих колес должны обладать высокой коррозионной стойкостью в среде перекачиваемой жидкости — в питательной воде для питательных насосов.
Валы насосов являются наиболее нагруженной деталью. Поэтому материал валов насосов должен иметь высокий уровень предела текучести и предела выносливости. С другой стороны материал валов должен сопротивляться процессам задирания при эксплуатации, возможного при касании о детали статора или при посадке на них колес и рубашек.
К материалу корпусов насосов предъявляются определенные требования по эрозионной и коррозионной стойкости, трещиностойкости и пределу текучести. Материал корпусов питательных насосов должен обладать высокой технологичностью сварки.
Рубашки валов насосов должны обладать высокой коррозионной стойкостью и высокой поверхностной твердостью. В то же время высокая твердость рубашек может способствовать их хрупким разрушениям во время эксплуатации. Поэтому нельзя допускать ситуаций, когда высокая поверхностная твердость имеет место в значительной части сечения рубашек.
