Charakterystyka zmian wielkości krystalitów w warstwie tlenków powstałych na stali 13CrMo4-5 długotrwale eksploatowanej w podwyższonej temperaturze

• Autorzy: Gwoździk M.

Warianty tytułu

EN

Characterization of crystallite size changes in the oxide layers formed on 13CrMo4-5 steel operated for a long time at elevated temperature

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca zawiera wyniki badań dotyczących rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej XRD (badanie składu fazowego, wielkości krystalitów) warstw tlenkowych na stali 13CrMo4-5 długotrwale eksploatowanej w podwyższonej temperaturze (T = 525°C, t = 73 000 h). Badania rentgenograficzne przeprowadzono na powierzchni zewnętrznej rury, następnie powierzchnię warstwy polerowano i ponownie wykonywano pomiary dyfrakcyjne w celu określenia poszczególnych warstw tlenkowych. Próbki poddano pomiarom rentgenowskim z użyciem dyfraktometru rentgenowskiego Seifert 3003T/T i promieniowania pochodzącego z lampy o anodzie kobaltowej (λCo = 0,17902 nm). Wykonano badania rentgenowskie obejmujące pomiary w symetrycznej geometrii Bragga-Brentano (XRD). Pomiary XRD wykonano w zakresie kątów 30÷120°, z krokiem kątowym 0,1° i czasem ekspozycji 4 s. W celu interpretacji wyników (wyznaczenia położenia 2θ) dyfraktogramy opisano krzywą Pseudo Voighta z użyciem programu Analyze. W identyfikacji faz wykorzystano program komputerowy i bazę danych krystalograficznych DHN PDS oraz PDF4+2009. Na podstawie szerokości i położenia refleksów głównych warstwy tlenkowej wyznaczono wielkość krystalitów ze wzoru Scherrera.

EN

The paper contains results of the studies on X-ray diffraction analysis XRD (studying the phase composition, crystallite sizes) of oxide layers on 13CrMo4-5 steel, operated for a long time at elevated temperature (T = 525°C, t = 73,000 h). X-ray studies were carried out on the outer surface of a tube, and then the layer surface was polished down and the diffraction measurements were performed again to determine individual oxide layers. X-ray (XRD) measurements were performed on a Seiffert 3003T/T X-ray spectrometer with a cobalt target tube (λCo = 0.17902 nm). X-ray studies were performed, comprising measurements in a symmetric Bragg- Brentano geometry. XRD measurements were performed in the 30÷120° range of angles with an angular step of 0.1° and the exposure time of 4 s. To interpret the results (to determine the 2θ position and the total intensity INet) the diffraction paterns were described by a Pseudo Voight curve using the Analyze software. A computer software and the PDF4+2009 crystallographic database were used for the phase identification. Based on the width and location of the main oxide layer reflections, the crystallite size has been determined from the Scherrer formula.

Słowa kluczowe

PL

warstwy tlenkowe; stal 13CrMo4-5; XRD

EN

oxide layers; 13CrMo4-5 steel; XRD

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 6
• Strony: 489--491
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gwoździk M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Trzeszczyński J.: Ocena stanu technicznego i prognozowanie trwałości elementów krytycznych urządzeń cieplno-mechanicznych przewidzianych do eksploatacji powyżej 300000 godzin. Energetyka 12 (678) (2010) 806.
• [2] Śliwa A., Gawron P.: Wpływ chemicznych warunków pracy bloków energetycznych na możliwość przedłużania ich eksploatacji powyżej 300 000 godzin. Energetyka 12 (678) (2010) 813.
• [3] Brunne W.: Możliwość wydłużania żywotności głównych rurociągów parowych do założonego czasu pracy. Energetyka 12 (582) (2002) 925.
• [4] Ściążko M., Zuwała J., Pronobis M.: Zalety i wady współspalania biomasy w kotłach energetycznych na tle doświadczeń eksploatacyjnych pierwszego roku współspalania biomasy na skalę przemysłową.Energetyka 3 (621) (2006) 207÷220.
• [5] Dobrzański J.: Diagnostyka uszkodzeń elementów ciśnieniowych urządzeń energetycznych w ocenie przyczyn powstawania awarii na podstawie badań materiałowych. Prace IMŻ 2 (2009) 36÷45.
• [6] Śliwa A., Gawron P.: Uszkodzenia korozyjne wężownic przegrzewaczy pary. Energetyka 6 (636-637) (2007) 470÷475.
• [7] Klepacki F.: Korozja wysokotemperaturowa wężownic przegrzewaczy kotłów. Energetyka 3 (621) (2006) 197.
• [8] Uusitalo M. A., Vuoristo P. M. J., Mäntylä T. A.: Elevated temperature erosion-corrosion of thermal sprayed coatings in chlorine containing environments. Wear 252 (2002) 586÷594.
• [9] Gawron P., Klepacki F.: Trwałość wybranych elementów kotłów w warunkach współspalania biomasy. Biuletyn Pronovum 1 (2012) 293÷303.
• [10] Gawron P., Danisz S.: Dostosowanie zakresu badań diagnostycznych wybranych elementów kotłów pracujących w warunkach współspalania biomasy. XIV Sympozjum Informacyjno-Szkoleniowe. Diagnostyka i remonty urządzeń cieplno-mechanicznych elektrowni. Diagnostykawspierająca modernizacje i planowanie remontów. Ustroń (2012) 87÷99
• [11] PN-EN 10028-2: Wyroby płaskie ze stali na urządzenia ciśnieniowe. Część 2: Stale niestopowe i stopowe o określonych własnościach w podwyższonych temperaturach.
• [12] Gwoździk M., Nitkiewicz Z.: Analysis of crystallite size and lattice deformations changes in an oxide layer on P91 steel. Arch Metall Mater. 1 (58) (2013) 31÷34.
• [13] Oleszak D., Olszyna A.: Określanie wielkości krystalitów i odkształceńsieciowych w nanokompozycie NiAl-Al2O3 na podstawie poszerzenia rentgenowskich linii dyfrakcyjnych. Kompozyty 4 (11) (2004) 284÷288.
• [14] Gwoździk M.: Characteristic of crystallite sizes and lattice deformations changes in the oxide layer formed on steel operated for a long time at an elevated temperature. Solid State Phenomena 203-204 (2013) 204÷207.
• [15] Gwoździk M., Nitkiewicz Z.: Changes of crystallite sizes in the layerdetermined on the basic of X-ray diffraction lines broadening. Inżynieria Materiałowa 2 (198) (2014) 136÷138.
• [16] Gwoździk M.: Analiza zmian wielkości krystalitów w warstwie magnetytu powstałej na stali 10CrMo9-10. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 11 (80) (2013) 766÷768.
• [17] Gwoździk M.: Charakterystyka warstw tlenkowych powstałych na stali 13CrMo4-5 długotrwale eksploatowanej w podwyższonej temperaturze. Hutnik-Wiadomości Hutnicze 12 (79) (2012) 932÷935.