Effect of austenitising on the structure and properties of low-alloy Cr-Mo-V steels after long-term operation in creep conditions for the power industry

• Autorzy: Jóźwik T.

Identyfikatory

DOI

10.32730/imz.0137-9941.18.2.01

Warianty tytułu

PL

Wpływ austenityzowania na strukturę i właściwości niskostopowych stali Cr-Mo-V dla energetyki długotrwale eksploatowanych w warunkach pełzania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article concerns the revitalising heat treatment of components of the pressure part of power units operating under creep conditions. The possibilities of “recovering” the structure and functional properties similar to those of the initial state are shown on the example of elbows and straight sections made of 14MoV6-3 steel (13HMF), after long-term operation, significantly beyond the computational working time, with slightly diversified but significant exhaustion. It is possible by selecting the type and parameters of heat treatment depending on the structure class after operation and the corresponding degree of exhaustion. The effectiveness of revitalising heat treatment is shown, especially in relation to the recovery of impact resistance and creep resistance due to the obtained structure corresponding to the initial state. The defined limitation in the operation of revitalising heat treatment of materials after long-term operation in creep conditions is the structure after operation, in which the initiation of internal damages as a result of creep will be revealed.

PL

Artykuł dotyczy rewitalizującej obróbki cieplnej elementów części ciśnieniowej bloków energetycznych pracujących w warunkach pełzania. Na przykładzie kolan i odcinków prostych ze stali 14MoV6-3 (13HMF) po długotrwałej eksploatacji znacznie poza obliczeniowym czasem pracy, o nieco zróżnicowanym, ale znacznym stopniu wyczerpania, pokazano możliwości „odzyskania” struktury i właściwości użytkowych zbliżonych do charakterystycznych dla stanu wyjściowego. Jest to możliwe poprzez dobór rodzaju i parametrów obróbki cieplnej w zależności od klasy struktury po eksploatacji i odpowiadającego jej stopnia wyczerpania. Pokazano skuteczność rewitalizującej obróbki cieplnej, szczególnie w stosunku do odzyskania udarności i odporności na pełzanie dzięki uzyskanej strukturze odpowiadającej charakterystycznej dla stanu wyjściowego. Zdefiniowanym ograniczeniem w stosowaniu rewitalizującej obróbki cieplnej materiałów po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania jest struktura po eksploatacji, w której zostanie ujawnione zapoczątkowanie uszkodzeń wewnętrznych w wyniku pełzania.

Słowa kluczowe

EN

steel; power industry; operation in creep conditions; revitalising heat treatment; structure; mechanical properties

PL

stal; energetyka; eksploatacja w warunkach pełzania; rewitalizująca obróbka cieplna; struktura; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 70, nr 2
• Strony: 2--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwik T.

• TEDSPAW Sp. z o.o

Bibliografia

• 1. K. Sadowski. Program modernizacji bloków klasy 200 MW. “Bloki 200+”– stan aktualny. In: IV Konferencja Techniczna „Utrzymanie Ruchu - diagnostyka, remonty, modernizacje, Kazimierz Dolny, Kozienice, 7-8 March 2018.
• 2. J. Dobrzański. Materiałoznawcza interpretacja trwałości stali dla energetyki. Open Access Library, 2011, Vol. 3.
• 3. A. Hernas, J. Dobrzański. Trwałość i niszczenie elementów kotłów i turbin parowych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2003.
• 4. A. Zieliński, J. Dobrzański, M. Dziuba-Kałuża. Structure of welded joints of 14MoV6-3 and 13CrMo4-5 steel elements after design work time under creep conditions. Archives of Materials Science and Engineering, 2013, 61 (2), p. 69-76.
• 5. M. Dziuba-Kałuża, J. Dobrzański, A. Zieliński. Mechanical properties of Cr-Mo and Cr-Mo-V low-alloy steel welded joints after long-term service under creep conditions. Archives of Materials Science and Engineering, 2013, 63 (1), p. 5-12.
• 6. Polski Komitet Normalizacyjny. PN-EN 10216-2:2014-02. Seamless steel tubes for pressure purposes. Technical conditions of delivery. Part 2: Non-alloy and alloy steel tubes with specified elevated temperature properties. Warszawa: PKN, 2015.
• 7. Polski Komitet Normalizacyjny. PN-EN 10222-2:2017-06. Steel forgings for pressure equipment. Part 2: Ferritic and martensitic steels with specified elevated temperatures properties. Warszawa: PKN, 2017.
• 8. Instytut Metalurgii Żelaza im. S. Staszica w Gliwicach. Charakterystyki stali. Stale do pracy w temperaturach podwyższonych i obniżonych. Stale dla energetyki. Katowice: Wydawnictwo Śląsk, Series D, Volume I, Section 1.
• 9. K. Grzegorzewska. Metody i kryteria oceny zmian degradacyjnych w stalach stosowanych do budowy rurociągów. Prace Instytutu Energetyki. 1990 (19).
• 10. Dzioba. Modelowanie i analiza procesu pękania w stalach ferrytycznych. Kielce: Politechnika Świętokrzyska, 2012.
• 11. T. Malkiewicz. Metaloznawstwo stopów żelaza. Warszawa- Kraków: PWN, 1976.
• 12. M. Blicharski. Inżynieria Materiałowa – Stal. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2010.
• 13. Polski Komitet Normalizacyjny. PN-H-84024:1975. Steel for elevated temprature service - grades. Warszawa: PKN, 1975.
• 14. Dobrzański, A. Hernas. Zasady diagnostyki i oceny trwałości eksploatacyjnej elementów kotłów i rurociągów pracujących w warunkach pełzania. Report No. P/XII-2/2014. Katowice: Proma, 2013 (non-published).
• 15. Office of Technical Inspection. No. 1/2015. Przedmowa. In: Zasady diagnostyki i oceny trwałości eksploatacyjnej elementów kotłów i rurociągów pracujących w warunkach pełzania. Issue date 27.10.2015.
• 16. A.Zieliński. Trwałość eksploatacyjna żarowytrzymałych stali o osnowie ferrytycznej w warunkach długotrwałego oddziaływania temperatury. Gliwice: Instytut Metalurgii Żelaza, 2016, Monograph No. 7.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).