Высокая длительная пластичность

Cтраница 2

За рубежом для изготовления паропроводов и элементов котельных агрегатов с температурой стенки до 580 - 590 С применяют перлитную сталь, содержащую 2 25 % Сг и 1 % Мо. Хромомолибденовые стали отличаются более высокой длительной пластичностью, чем хромомолибденованадиевые, и менее склонны к образованию локальных разрушений в сварных соединениях. [16]

Разрушению образцов ( табл. 6) предшествует заметная пластическая деформация, о чем свидетельствуют весьма высокие значения относительного сужения у разрушившихся образцов. Это дает основания говорить о достаточно высокой длительной пластичности металла сварного соединения и его пониженной чувствительности к концентрации напряжений. [17]

Важным критерием эксплуатационной надежности стали являет ся способность к пластической деформации при ползучести. Разрушению элементов котлов, изготовленных из стали с высокой длительной пластичностью, предшествует накопление большой остаточной деформации. Заметное увеличение наружных размеров служит сигналом о наступлении опасного состояния и позволяет своевременно заменять ненадежный элемент. Пластическая деформация в месте концентрации напряжений от дефектов сварки, в местах резких переходов уменьшает опасность внезапного хрупкого разрушения. [18]

Важным критерием эксплуатационной надежности стали является способность к пластической деформации при ползучести. Разрушению элементов котлов, изготовленных из стали с высокой длительной пластичностью, предшествует большая остаточная деформация. Заметное увеличение наружных размеров труб служит сигналом о наступлении опасного состояния и позволяет своевременно заменять ненадежный элемент. Пластическая деформация в месте концентрации напряжений от дефектов сварки, в местах резких переходов уменьшает опасность внезапного хрупкого разрушения. [19]

Важным критерием эксплуатационной надежности стали является способность к пластической деформации при ползучести. Разрушению элементов котлов, изготовленных из стали с высокой длительной пластичностью, предшествует накопление большой остаточной деформации. Заметное увеличение наружных размеров служит сигналом о наступлении опасного состояния и позволяет своевременно заменять ненадежный элемент. Пластическая деформация в месте концентрации напряжений от дефектов сварки, в местах резких переходов уменьшает опасность внезапного хрупкого разрушения. [20]

Подобная термическая обработка обеспечивает длительную прочность сварных соединений, близкую к основному металлу, при сохранении высокой длительной пластичности. [21]

В целом не следует рассматривать ЭШП, как и ВДП, в качестве средства резкого повышения жаропрочности аустенитных сталей и сплавов. В конце концов для этого имеется более эффективное средство - легирование. Именно эти два показателя ( стабильность свойств и высокая длительная пластичность) и определяют, в конечном итоге, эксплуатационную надежность жаропрочных аустенитных сталей и сплавов. [22]

Накопление остаточной деформации в трубе горячей нитки паропровода промежуточного перегрева диаметром 426X17 мм из стали 12Х1МФ. 1 - вертикальный диаметр. 2 - горизонтальный диаметр. [23]

Из-за неправильной формы поперечного сечения в стенке трубы возникают добавочные напряжения: на напряжения растяжения от внутреннего давления накладываются напряжения от изгиба. В результате местной пластической деформации происходит релаксация напряжений, которые могут достигать большой величины, значительно превышающей допускаемую. Для обеспечения надежной работы труб, имеющих отклонения формы сечения от круглой, необходимо, чтобы их металл отличался высокой длительной пластичностью. [24]

Аустенитные стали при высоких температурах имеют более высокую склонность к хрупким разрушениям. При этом минимальная пластичность при 550 - 600 С может доходить до долей процента. Наименьшую пластичность в этом интервале температур имеют высокожаропрочные сплавы на никелевой основе. Наоборот, высокохромистые мартенситные стали имеют наиболее высокую длительную пластичность при высоких температурах. [25]

Следует обратить внимание также и на то, что стали различных марок имеют различный ресурс пластичности. Для одних сталей ресурс пластичности в 1 % достаточен для обеспечения надежной эксплуатации, однако нельзя распространять этот вывод на все стали, используемые для изготовления паропроводов. На свойства металла труб ощутимо влияют колебания химического состава в допускаемых для данной стали пределах, а также металлургические особенности ее производства. Так, металл большинства плавок стали 15Х1М1Ф отличается высокой длительной пластичностью, однако встречаются плавки и с весьма низкой пластичностью. По накопленным результатам опытов и эксплуатации допускаемый ресурс пластичности в 1 % для труб паропроводов и коллекторов из сталей 16М, 12МХ и 15ХМ обеспечивает надежность их в эксплуатации с достаточным запасом. При назначении допускаемого в эксплуатации ресурса пластичности необходимо учитывать особенности свойств стали, возможные колебания длительной пластичности в пределах марки, возможную неоднородность структуры и свойств по длине трубы, влияние концентраторов напряжений и других факторов. [26]

Исследованиями, проведенными К. А. Ланской, установлено, что отрицательное влияние на длительную прочность стали 12Х1МФ становится ощутимым при содержании свинца и олова в десятых долях процента, цинка - в тысячных долях процента, а азота - в сотых долях. Наиболее загрязнен примесями металл, выплавляемый в электрических печах завода Днепроспецсталь. Наиболее чистым получается металл из жидкого полупродукта, прошедший обработку синтетическим шлаком. Металл обладает наиболее высокой длительной пластичностью. Наиболее чистый металл имеет также высокие показатели длительной пластичности. [27]

С ростом легйрованностй сварных швов благоприятное Влияние отпуска в отношении повышения их длительной пластичности усиливается. Для швов типа Э - ХМФ ( электроды ЦЛ-20М) отпуск по оптимальному режиму нагрева до 730 С заметно повышает их длительную пластичность особенно при наличии концентраторов. Необходимо учитывать, что даже сравнительно небольшие отклонения от оптимального режима отпуска таких швов не позволяют повысить их длительную пластичность, а в ряде случаев снижают ее. Так, отпуск при температуре 690 С оставляет пластичность этих швов практически на уровне исходного состояния особенно по данным испытания надрезанных образцов. Аналогичные зависимости сохраняются и для швов типа Э - ХМФБ ( электроды марки ЦЛ-27), пониженная длительная пластичность которых вследствие недоотпуска явилась, как можно полагать, основной причиной растрескивания, выявленного в эксплуатационных условиях. Требования тщательного выдерживания заданного режима отпуска исходя из обеспечения высокой длительной пластичности сохраняются и для высокохромистых сварных швов мартенситного класса. [28]

Весьма показательным является изменение длительной прочности швов после нормализации и последующего отпуска. Этот вид термической обработки перспективен, как указывалось ранее, по условиям устранения неоднородности сварных соединений и снижения их склонности к локальным разрушениям. При сравни-нительно невысоких температурах и длительности до разрушения прочность шва в этом термическом состоянии заметно меньше, чем в отпущенном или исходном. Связано это, очевидно, с эффектом упрочнения швов двух последних состояний за счет наклепа при сварке, снимаемого при нормализации. Однако, когда при более высоких температурах и большой длительности испытания ( 550 С-105 ч) упрочняющее влияние наклепа устраняется, прочность нормализованного и отпущенного состояния сближается. В этом случае полностью сохраняется преимущество нормализованного и отпущенного состояния шва в смысле наиболее высокой длительной пластичности и меньшей вероятности межзеренного разрушения. [29]

Возвращаясь к напряженному состоянию гипотетического сосуда на рис. 3.8, можно отметить еще один фактор, связанный с третьей стадией ползучести. Как только материал в высоконапряженной зоне сосуда достигает третьей стадии ползучести, происходит значительное дополнительное понижение напряжений в этой зоне и, следовательно, конструкция способна обеспечить надежную работу в течение более длительного периода, чем долговечность, рассчитанная из условия постоянства напряжения в рассматриваемой зоне. Дополнительно напряжения снижаются благодаря тому, что увеличение скорости ползучести в опасной зоне на третьей стадии способствует передаче нагрузки на смежные менее напряженные участки сосуда, которые к этому моменту еще находятся на второй, установившейся стадии ползучести. Количественное проявление этого эффекта в значительной мере зависит от геометрических факторов. Если зона наиболее напряженного материала сильно стеснена окружающими объемами металла со значительно меньшим уровнем напряжений, нагрузка существенно перераспределяется, и, наоборот, если более напряженная зона охватывает большой участок конструкции, возможность для дальнейшего перераспределения напряжений становится весьма малой. Степень перераспределения напряжений зависит также от свойств материала. В материалах с низкой длительной пластичностью могут образоваться трещины до наступления пераспределе-ния напряжений на третьей стадии ползучести, а в материалах с высокой длительной пластичностью более раннего образования трещин не происходит. В тех случаях, когда напряжения рассчитываются с учетом перераспределения их на третьей стадии, очень важно, чтобы стандартные данные по характеристикам ползучести материалов, закладываемые в машину, соответствовали постоянным истинным напряжениям. [30]

Страницы: 1 2