Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of long-term ageing on σ phase precipitation process in steels with austenitic matrix

Zieliński Adam

Journal of Metallic Materials

|

2020

|

Vol. 72, no. 4

31--39

EN

Super 304H, HR3C and Sanicro 25 grade austenitic matrix steels are used in the construction of pressure components of boilers with supercritical operating parameters. The article presents the results of microstructure examination in delivery condition and after ageing for up to 50,000 hours at 700°C. The microstructure examination was performed using scanning and transmission electron microscopy. The precipitates were identified using transmission electron microscopy. In particular, the study analysed the σ phase precipitation process and its dynamics depending on the ageing time. It has been shown that the intermetallic σ phase plays a significant role in the loss of durability of the tested steel. It is related to its significant increase due to the influence of high temperature, and its coagulation and coalescence dynamics strongly depend on the ageing/operating temperature level. The qualitative and quantitative identification of the intermetallic σ phase precipitation process described in the study is important in the analysis of the loss of durability of the tested steels under creep conditions.

PL

Stale o osnowie austenitycznej w gatunkach Super 304H, HR3C i Sanicro 25 stosowane są w budowie elementów ciśnieniowych kotłów o nadkrytycznych parametrach pracy. W pracy zaprezentowano wyniki badań mikrostruktury w stanie dostawy oraz po starzeniu do 50 000 godzin w temperaturze 700°C. Badania mikrostruktury wykonano wykorzystując skaningową i transmisyjną mikroskopię elektronową. Identyfikację występujących wydzieleń przeprowadzono przy użyciu transmisyjnej mikroskopii elektronowej. W pracy w szczególności analizowano proces wydzieleniowy fazy σ i jego dynamikę w zależności od czasu starzenia. Pokazano, że międzymetaliczna faza σ odgrywa istotny wpływ na utratę trwałości badanej stali. Związane jest to z jej znacznym wzrostem wskutek oddziaływania wysokiej temperatury, a jej dynamika koagulacji i koalescencji zależy silnie od poziomu temperatury starzenia/eksploatacji. Identyfikacja jakościowa i ilościowa opisanego w pracy procesu wydzieleniowego międzymetalicznej fazy σ ma istotne znaczenie w analizie utraty trwałości badanych stali w warunkach pełzania.

2

Właściwości i mikrostruktura złącza spawanego stali Sanicro 25 po starzeniu

Zieliński A., Sroka M., Golański G., Hernas A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 10

344--348

PL

Stal Sanicro 25 ma zastosowanie w budowie elementów ciśnieniowych kotłów o nadkrytycznych i ultra super nadkrytycznych parametrach pracy. W pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości mechanicznych i mikrostruktury jednoimiennego złącza spawanego stali Sanicro 25 po starzeniu do 10 000 godzin w temperaturze 750°C. Badania mikrostruktury przeprowadzono wykorzystując skaningową mikroskopię elektronową. Opisano wpływ czasu starzenia na zmiany mikrostruktury i proces wydzieleniowy w materiale rodzimym strefie wpływu ciepła i w spoinie, które odniesiono do zmian podstawowych właściwości mechanicznych. Zaprezentowane wyniki badań stanowią element charakterystyk materiałowych stopów nowej generacji, które wykorzystane są w pracach projektowych urządzeń ciśnieniowych kotłów parowych oraz w pracach diagnostycznych podczas eksploatacji.

EN

Sanicro 25 steel is used in the construction of pressure elements of supercritical and ultra supercritical performance boilers. The paper presents the results of investigations of mechanical properties and microstructure after aging up to 10,000 hours at a temperature of 750°C. Microstructure research was performed using scanning electron microscopy. The influence of aging time on the changes of microstructure and the precipitation process in the parent material, heat affected zone and weld, which were referred to the changes of basic mechanical properties was described. The presented research results are an element of the material characteristics of the new generation alloys, which are used in the design work of pressure devices of steam boilers and in diagnostic work during operation.

3

The microstructure of the Sanicro 25 steel after steam oxidation studied by advanced electron microscopy and spectroscopy methods

Rutkowski B., Gil A., Ratuszek W., Woźniak B., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 5

223--227

EN

Increase of the coal fired power plants efficiency is inseparable with an increase of the steam conditions. Currently used 9÷12% Cr steels are not able to withstand pressure of 30 MPa at 700°C for a long time due to their microstructure instability leading to fast damage. Development of new Fe-based materials able to work under advanced ultra-supercritical (A-USC) conditions for a long time is the key of importance. Present paper deals with a microstructure of the prospective, 22% Cr austenitic steel, Sanicro 25, heat treated or oxidized in water vapour at 700°C. Detailed characterization of the steel was performed using X-ray diffractometry as well as scanning and transmission electron microscopy techniques. Investigation led to establish the effect of temperature and water vapour environment on the microstructure stability of this modern austenitic steel. The results showed that the microstructure of the aged steel consists of M23C6 and Laves phase precipitated on the grain boundaries as well as ε-Cu, NbN, M23C6 and Z-phase precipitated within the grains. After oxidation at 700°C up to 5000 h in water vapour, Sanicro 25 developed a thin protective oxide scale at the surface, consisting mainly of Cr2O3 plates, characteristic for steels oxidation in vapour.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stabilności mikrostruktury stali Sanicro 25 (22Cr25NiWCoCu) po starzeniu w temperaturze 700°C w czasie krótszym niż 1000 h oraz po utlenianiu w atmosferze pary wodnej w tej samej temperaturze do 5000 h. Szczególną uwagę poświęcono mikrostrukturze zgorzeliny wykształconej na powierzchni stali podczas utleniania w temperaturze 700°C oraz zmianom mikrostruktury materiału rodzimego.

4

Numerical modelling and validation of precipitations kinetics in advanced creep resistant austenitic steel

Vujic S., Farooq M., Sonderegger B., Sandström R., Sommitsch C.

Computer Methods in Materials Science

|

2012

|

Vol. 12, No. 3

175--182

EN

The austenitic steel Sanicro 25 is one of the most promising austenitic steels for the application in superheater tubes in coal fired thermal power plants. In this work, the microstructural evolution of this material during heat treatment and thermal ageing has been investigated. The investigations were carried out by light microscopy (LIMI), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). Scheil calculations were carried out by thermo-kinetic software MatCalc to analyse the solidification process which indicates Nb(C,N), Cr2N and Laves phase in the melt. Long term precipitation calculations predict the formation of five precipitate types in Sanicro 25: M23C6, Z-phase, Nb(C,N), Laves and Cr2N. Phase fractions and mean radii evolution of precipitates were calculated and compared to the experimental results. Calculated precipitate evolution shows good compliance with experimental data.

PL

Stal austenityczna Sanicro 25 jest jedną z obiecujących stali do zastosowań na rury w wymiennikach ciepła w elektrowniach węglowych. W niniejszej pracy przeprowadzono badania rozwoju mikrostruktury podczas obróbki cieplnej i sztucznego starzenia tych stali. Badania wykonano za pomocą mikroskopu optycznego (LOM), skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), elektronowego mikroskopu transmisyjnego (TEM) i spektroskopu (EDS). Obliczenia metodą Scheila przeprowadzono wykorzystując oprogramowanie MatCalc. Analizowano proces krzepnięcia, w którym powstają fazy Nb(C,N), Cr2N oraz faza Lavesa. Obliczenia długoterminowego procesu wydzielania wykazały, że w Sanicro 25 powstaje 5 różnych faz: M23C6, faza-Z, Nb(C,N), faza Lavesa oraz Cr2N. Obliczone ułamki objętości poszczególnych faz oraz średni promień rosnących wydzieleń zostały porównane z wynikami doświadczeń i otrzymano dobrą zgodność.