Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  stal 13CrMo4-5
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The article presents test results concerning the effect of a cladding method and technological process parameters on geometrical properties and dilution of overlay welds. Test overlay welds were deposited on tubes made of steel 13CrMo4-5. The chemical composition of the filler material used in the deposition process corresponded to that of alloy Inconel 625. The study involved the performance of macro and microscopic metallographic tests of the overlay welds as well as the identification of related dilution. The study also included hardness measurements involving the cross-section of the overlay welds as well as tests of the chemical composition of the overlay weld surface (paying attention to the maximum content of iron in the overlay weld, which should not exceed 5%). Adopted PTA and TOPTIG cladding parameters enabled the satisfaction of the maximum criterion related to the acceptable content of iron in the overlay weld, ensuring the stability of the cladding process and the invariable geometry of the overlay welds around the entire tube circumference.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu metody napawania oraz parametrów technologicznych procesu na właściwości geometryczne oraz udział metalu podłoża w napoinach. Napoiny wykonano na rurach ze stali 13CrMo4-5, z użyciem spoiwa o składzie chemicznym odpowiadający stopowi Inconel 625. Przeprowadzono badania metalograficzne makro- i mikroskopowe napoin oraz określono udział metalu podłoża w napoinach. Dodatkowo przeprowadzono pomiar twardości na przekroju poprzecznym napoin oraz zbadano skład chemiczny napoin na ich powierzchni. Zwrócono uwagę na wymóg maksymalnego udziału żelaza w napoinie, nieprzekraczającego 5%. Wytypowano parametry napawania PTA oraz TOPTIG zapewniające spełnienie kryterium maksymalnej, dopuszczalnej zawartości żelaza w napoinie, która gwarantuje stabilny przebieg procesu napawania oraz niezmienną geometrię napoin na całym obwodzie rury.
2
Content available The Reasons of Steam Pipeline Elbow Rupture
EN
In the paper the reasons for steam pipeline’s elbow material rupture, made of steel 13CrMo4-5 (15HM) that is being used in the energetics. Based on the mechanical properties in the ambient temperature (Rm, Rp0,2 and elongation A5) and in the increased temperature (Rp0,2t) it was found, that the pipeline elbow’s material sampled from the ruptured area has lower Rp0,2t by around 2% than it is a requirement for 13CrMo4-5 steel in it’s base state. The damage appeared as a result of complex stress state, that substantially exceeded the admissible tensions, what was the consequence of considerable structure degradation level. As a result of the microstructure tests on HITACHI S4200 microscope, the considerable development of the creeping process associates were found. Also the advances progress of the microstructure degradation was observed, which is substantial decomposition of bainite and multiple, with varied secretion size, and in most cases forming the micro cracks chains. With the use of lateral micro sections the creeping voids were observed, that creates at some places the shrinkage porosities clusters and micro pores.
PL
Przedstawiono dobór rodzaju badań w zależności od czasu eksploatacji i rodzaju elementu dla oceny stanu materiału i prognozy trwałości eksploatacyjnej w energetycznych urządzeniach wysokociśnieniowych. Określono względne udziały procesów powodujących zmiany w strukturze materiału podczas pełzania w zależności od stopnia wyczerpania. Dokonano klasyfikacji zmian w strukturze w zależności od dostępności materiału z uszkodzeniami i bez uszkodzeń wewnętrznych. Badano zmiany w strukturze stali pracujących w warunkach pełzania, w tym klasę rozpadu perlitu / bainitu i/lub martenzytu, rozwoju procesów wydzieleniowych i rozwoju wewnętrznych uszkodzeń w zależności od stopnia wyczerpania. Metodologię oceny stanu badanych stali po eksploatacji w warunkach pełzania na podstawie oceny zmian w strukturze procesów składowych tzn.: zmian w strukturze perlitu, bainitu lub martenzytu, zmian w zakresie rozwoju procesów wydzieleniowych oraz zmian w zakresie rozwoju uszkodzeń wewnętrznych odniesionych do stopnia wyczerpania przedstawiono na przykładzie stali niskostopowych i stali X20CrMoV12-1. Poziom wybranych właściwości mechanicznych, twardość, temperaturę przejścia w stan kruchy w zależności od klasy struktury i odpowiadającego jej stopnia wyczerpania przedstawiono na przykładzie stali 14MoV6-3 i X20CrMoV12 -1 po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania. Sporządzono wykresy resztkowej wytrzymałości na pełzanie w postaci zależności σb = f(LM) w zależności od klasy struktury i stanu rozwoju procesów wydzieleniowych węglików na przykładzie stali 13CrMo4-5. Wyznaczoną trwałość resztkową w zależności od czasu do zerwania w próbie pełzania od temperatury badania przy stałym poziomie naprężenia odpowiadającym eksploatacyjnemu przedstawiono w postaci zależności tr =f(T) dla σ = const na przykładzie stali X20CrMoV12-1. Zależność prędkości pełzania od naprężenia σ dla temperatury dalszej eksploatacji w zależności od klasy struktury i stanu rozwoju procesów wydzieleniowych węglików przedstawiono na przykładzie stali 13CrMo4 -5. Rodzaj i udział występujących węglików w zależności od klasy struktury i stopnia wyczerpania przestawiono na przykładzie stali 13CrMo4-5. Ocenę stanu materiału na podstawie badań mikrostruktury z zastosowaniem metody replik matrycowych przedstawiono na przykładzie materiału odcinka rurociągu pary świeżej ze stali 14MoV6-3 po 216 000 godzinach eksploatacji w warunkach pełzania.
EN
Selection of the type of investigations depending on service duration and type of element for the evaluation of material condition and forecasting the life time in high-pressure power units was presented. Relative shares of processes causing changes in structure of material during creep depending on the exhaustion degree were determined. Changes in structure depending on availability of the material with and without internal damages were classified. Changes in structure of the examined steels working under creep conditions, including the pearlite/bainite and martensite decomposition class, development of precipitation processes and development of internal damages depending on the exhaustion degree, were examined. Methodology for the evaluation of condition of the tested steels after service under creep conditions based on the assessment of structure changes in constituent processes, the so-called: changes in pearlite, bainite or martensite structure, changes in development of precipitation processes and changes in development of internal damages related to the exhaustion extent, was presented on the example of low-alloy steels and X20CrMoV12-1 steel. The level of selected mechanical properties, hardness, brittle fracture appearance transition temperature depending on the structure class and corresponding exhaustion degree was presented on the example of 14MoV6-3 and X20CrMoV12-1 steels after long-term service under creep conditions. The disposable creep strength diagrams were made in the form of relationship σb = f(LM) depending on the structure class and state of development of the carbide precipitation processes on the example of 13CrMo4-5 steel. The residual life determined as a relationship between time to rupture in the creep test and test temperature at constant stress level corresponding to the operating one is presented in the form of relationship tr = f(T) for σ = const on the example of X20CrMoV12-1 steel. The relationship between creep rate and stress σ for temperature of further service depending on the structure class and state of development of carbide precipitation processes was presented on the example of 13CrMo4-5 steel. The type and share of the occurring carbides depending on the structure class and exhaustion degree was presented on the example of 13CrMo4-5 steel. The evaluation of material condition based on investigations of microstructure using the matrix replica method was presented on the example of the material of 14MoV6-3 steel primary steam pipeline section after 216 000 h service under creep conditions.
EN
The paper contains results of studies into the formation of oxide layers on 13CrMo4-5 (15HM) steel long-term operated at an elevated temperature. The oxide layer was studied on a surface and a cross-section at the inner and outer surface of the tube wall. The 13CrMo4-5 steel operated at the temperature of 470°C during 190,000 hours was investigated. X-ray structural examinations (XRD) were carried out, microscope observation s using an optical, scanning microscope were performed. The native material chemical composition was analysed by means of emission spark spectroscopy, while that of oxide layers on a scanning microscope (EDS). The studies on the topography of the oxide layers comprised studies on the roughness plane, which were carried out using a AFM microscope designed for 2D and 3D studies on the surface. Mechanical properties of the oxide layer – steel (substrate) were characterised on the basis of scratch test. The adhesion of oxide layers, friction force, friction coefficient, scratching depth were determined as well as the force at which the layer was delaminated.
PL
Praca zawiera wyniki badań warstw tlenkowych powstałych na stali 13CrMo4-5 (15HM) długotrwale eksploatowanej w podwyższonej temperaturze. Badania przeprowadzono na powierzchni oraz na przekroju przy powierzchni wewnętrznej i zewnętrznej ścianki rury. Badana stal 13CrMo4-5 była eksploatowana w temperaturze 470oC w czasie 190000 godzin. Na badanym materiale przeprowadzono badania XRD, obserwacje mikroskopowe przy użyciu mikroskopu optycznego i skaningowego. Skład chemiczny stali badano na emisyjnym spektrometrze iskrowym natomiast poszczególnych warstw tlenkowych przy użyciu mikroskopu skaningowego za pomocą EDS. W ramach badań topografii warstw tlenkowych przeprowadzono badania chropowatości powierzchniowej, które realizowano przy zastosowaniu mikroskopu sił atomowych AFM przeznaczonego do badań 2D i 3D. Przeprowadzono charakterystykę mechanicznych właściwości warstwa tlenków – stal (podłoże) na podstawie badań za pomocą scratch testu. Określono przyczepność warstw tlenkowych, siłę tarcia, współczynnik tarcia, głębokość zarysowania oraz siłę, przy której warstwa uległa delaminacji.
EN
Purpose: The purpose of the paper was to evaluate the material condition of the (15HM) 13CrMo4-5 steel after 250 000 h service under creep conditions demonstrating internal damages in the form of voids. Design/methodology/approach: The investigations of microstructure using the scanning electron microscopy and investigations of mechanical properties at room and elevated temperature were carried out. The brittle fracture appearance transition temperature was determined based on impact tests. Findings: The influence of long-term service under creep conditions on mechanical properties and structure degradation of 13CrMo4-5 steel was determined. Practical implications: The applied methodology and adopted practice will be used for evaluation of condition and estimation of further operation of elements in the pressure part of power equipment working under creep conditions. Originality/value: The obtained results of investigations are the elements of material characteristics developed by the Institute for Ferrous Metallurgy in Gliwice (Poland) for steels working under creep conditions.
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.
PL
Materiał do badań stanowiła stal 13CrMo4-5 eksploatowana w temperaturze 525oC w czasie 73 000 godzin. Przeprowadzono charakterystykę mechanicznych właściwości warstwy tlenków (wewnętrzna strona ścianki rury od strony pary) – stal (podłoże) na podstawie badań za pomocą scratch testu. Określono przyczepność warstw tlenkowych, siłę tarcia, współczynnik tarcia, głębokość zarysowania.
EN
13CrMo4-5 steel operated at the temperature of 525°C during 73000 hours was the studied material. Mechanical properties of the oxides layer on the inside surface of tube wall (on the flue steam side) – steel (substrate) were characterised on the basis of scratch tests. The adhesion of oxide layers, friction force, friction coefficient, penetration depth were determined.
8
Content available Własności mechaniczne stali 13CrMo4-5
PL
W pracy zaprezentowano wyniki badań stali 13CrMo4-5 ze względu na własności mechaniczne. Badany materiał jest najczęściej używany do produkcji wysokociśnieniowych rurociągów parowych w elektrociepłowniach. Do badań użyto rury ze stali 13CrMo4-5 o średnicy 159 mm i grubości 14,2 mm. Wykonano próby rozciągania, zginania, badania twardości, mikrostruktury oraz składu chemicznego. Naprężenie graniczne w próbie rozciągania wyniosło średnio 452 MPa. Próbki zostały poddane zginaniu o kącie gięcia 180°. Zmierzona twardość dla wyżej wymienionej stali wyniosła 147 ± 7,67 HV10. Badania mikrostruktury wykazały ferrytyczno-bainityczną strukturę materiału. Artykuł obrazuje badania, które można wykorzystać do kontroli jakości nowo wykonanych wyrobów, celem eliminacji produktów niespełniających wymagań określonych normą przedmiotową lub wymagań wykonania odbioru WUDT.
EN
The article presents the research results of steel 13CrMo4-5 due to the mechanical and chemical properties. The tested material is mostly used to produce high pressure steam pipelines in heat and power plants. The studies were performed on 13CrMo4 steel pipe with a diameter of 159 mm and a thickness of 14.2 mm. There were performed following analyses: the tensile test, flexural bending, test of hardness, microstructure examination and chemical composition. The average of the stress limit in a tensile test is 452 MPa. The samples were undergone flexural bending angle of 180°. The hardness measured for the above-mentioned steel was 147 ± 7.67 HV10. The studies have shown the microstructure of the material as ferritic-bainitic structure. Article illustrates the research that can be used for quality control of newly made products as well as in avoidance of products which do not fulfill the standards.
EN
Purpose: The purpose of this paper was to develop material characteristics for homogeneous circumferential welded joints in low-alloy steel steam pipelines of power units after long-term service beyond the design work time. Design/methodology/approach: The investigations of microstructure using scanning microscopy, investigations of mechanical properties at room and elevated temperature, in particular the static tensile test, determination of brittle fracture appearance transition temperature based on the impact strength tests and abridged creep tests without measurement of elongation during test were carried out in order to determine the residual life of the material. Findings: The influence of long-term service on mechanical properties and structure of 13CrMo4-5 and 14MoV6-3 steel circumferential welded joints after long-term service under creep conditions beyond the design work time was determined. Practical implications: The applied methodology and adopted procedures will be used for evaluation of condition and prediction about further operation of welded joints of elements in the pressure part of power equipment working under creep conditions. Originality/value: The obtained results of investigations will be the elements of material characteristics developed by the Institute for Ferrous Metallurgy for steels and welded joints made from them working under creep conditions.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań materiału rurociągów pary po długotrwałej eksploatacji w warunkach pełzania. Wykonano badania właściwości mechanicznych, zmian struktury oraz skrócone próby pełzania celem wyznaczenia trwałości resztkowej wytypowanych do badań rurociągów wykonanych ze stali 13CrMo4-5, 14MoV6-3 i 10CrMo9-10. Wykazano, że dla rurociągów, które osiągnęły lub przekroczyły obliczeniowy czas pracy tylko kompleksowy program nieniszczących badań materiałowych umożliwia ocenę stanu materiału rurociągu i wyznaczenie czasu dalszej jego bezpiecznej eksploatacji dla zdefiniowanych parametrów dalszej pracy.
EN
This paper presents the results of tests of the material of steam pipelines after long-term service under creep conditions. The mechanical testing, structural change tests and abridged creep tests were carried out to determine the residual life of the 13CrMo4-5, 14MoV6-3 and 10CrMo9-10 steel pipelines selected for testing. It has been established that for pipelines that have reached or exceeded the design work time only the comprehensive programme of non-destructive materials testing makes it possible to assess the condition of the material of pipeline and determine the time of its further safe service for defined further operation parameters.
EN
Purpose: This paper is to present changes in the structure of material of 14MoV6-3 and 13CrMo4-5 alloyed steel components of power station boiler after long-term creep service. Design/methodology/approach: The investigated materials were obtained from Polish power stations. All the examined elements have exceeded their assessed life of 100 000 hours. The structural investigations were carried out on materials after long-term service under creep conditions. The microstructure was observed using light and scanning electron microscope. The investigations on the development of precipitation processes were done by X-ray diffraction phase analysis. Findings: Carbide precipitation evolution in correlation to the life exhaustion extent was presented. Practical implications: The presented methods can be used for evaluation of materials working under creep conditions. Originality/value: The presented results on changes in the structure and precipitation processes are applied to evaluation of the condition of elements in further industrial service.
PL
Praca zawiera wyniki badań dotyczących analizy powstawania warstw tlenkowych na stali 13CrMo4-5 (15HM) eksploatowanej W temperaturze 525 °C W czasie 73 000 godzin. Stwierdzono, że podczas długotrwałej eksploatacji stali 13CrMo4-5 od strony wewnętrznej powstaje hematyt oraz magnetyt, natomiast od strony zewnętrznej hematyt oraz osady. Powstała warstwa tlenków od strony spalin jest dziesięciokrotnie grubsza niż od strony przepływającego medium.
EN
The paper contains results of studies into the formation of oxide layers on 13 CrMo4-5 steel operated at the temperature of 525 °C during 73000 hours. It has been found that during a long-term operation of 13 CrMo4-5 steel from the inner side is formed hematite and magnetite while from the outside hematite and sediments. From the flue gas the layer oxide is ten times thicker than those of the flowing medium.
PL
Wykonano próby napawania jedno- i wielościegowego stali niskostopowej 13CrMo4-5 nadstopem na osnowie niklu inconel 625 dla dwóch poziomów energii liniowej napawania: E = 620 J/mm i E = 2100 J/mm. W wyniku monitorowania kamerą termowizyjną temperatury w procesie napawania uzyskano dane do określenia cyklu cieplnego, temperatury międzyściegowej, czasu przerw w spawaniu niezbędnych do utrzymania założonej temperatury międzyściegowej, czasu t8-5 dla stali i czasu t11-5 dla napoin. Określono wpływ energii liniowej napawania na zmiany temperatury napoin. Wykazano pełną przydatność techniki termowizyjnej do analizy spawalniczego cyklu cieplnego napawania.
EN
Single sequence and multisequence pad welding test have been made. Padding welds of inconel 625 were made on 13CrMo4-5 low-alloy steel. Two levels of the heat input: E = 620 J/mm and E = 2100 J/mm were used. To determine the welding thermal cycle thermovision method was used. As results of the tests intersequence temperature, time necessary to conservation this temperature, tg8-5 for steel and t11-5 for padding welds, effect heat input on padding welds temperature changes have been defined. There was shown a good usability of the thermovision techniques for analysis of the thermal cycle.
PL
Materiały używane do budowy urządzeń w przemyśle rafineryjno-petrochemicznym, chemicznym i energetycznym pracujących w ekstremalnych warunkach ciśnienia, temperatury, pod działaniem agresywnego środowiska ulegają przyśpieszonej degradacji. Znaczny wypływ ma na to wnikanie i dyfuzja wodoru prowadząca w skrajnym przypadku do awarii urządzeń. Jedną ze współczesnych technik badania stanu technicznego dużych obiektów przemysłowych jest Emisja Akustyczna. Wykorzystywana jest ona zarówno do oceny urządzeń jak i do zlokalizowania ewentualnych procesów pękania oraz odkształcenia plastycznego. Miejsca takie następnie mogą być badane za pomocą innych metod nieniszczących pod kątem określenia geometrii wad powstałych w materiale. Emisja Akustyczna towarzyszy wielu potencjalnym procesom o różnym stopniu zagrożenia dla integralności konstrukcji. W celu precyzyjnej oceny stanu technicznego konstrukcji tą metodą konieczne są bazy danych doświadczalnych, które dostarczają informacji niezbędnych do interpretacji wyników pomiarów w warunkach eksploatacyjnych. Wiele wymaganych danych uzyskuje sie w toku badań laboratoryjnych. W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem analizy sygnałów emisji akustycznej do oceny degradacji materiału pod wpływem działania wodoru. Badania wykonano na stali 13CrMo4-5 prowadząc pomiary sygnałów emisji akustycznej podczas statycznej próby rozciągania.
EN
Materials used for the construction of refinery-petrochemical, chemical and power industry installations, working in extreme conditions of the pressure, temperature and aggressive environments are subject to the accelerated degradation. In the extreme case, hydrogen penetration and diffusion lead to breakdown of installation. Acoustic emission (AE) is one of the modern techniques, which are used to the testing of large industrial installations. This method is used for the assessment of the general state of the object as well as for the indication of the critical elements of the through location of possible cracks and plastic deformation. These areas maybe study further by other nondestructive methods in order to identify these defects. The acoustic emission is the effect of many potential processes which result in various consequence to the structure integrity. For the precise assessment by the AE, it is necessary to perform AE study in laboratory conditions and collect experimental data in the database, which will provide information for analysis of AE measurements in the service conditions. This article shows the results of study on the application of the acoustic emission analysis to estimate the material degradation under the hydrogen influence. The study was performed on 13CrMo4-5 steel. The acoustic emission signals were measured during the static tensile tests.
PL
W pracy przedstawiona jest analiza charakterystyki strukturalnej wykonanych napoin ze stali niskowęglowej, niskostopowej gatunku 13CrMo4-5 na podłożu z węglowej stali konstrukcyjnej C45. Warstwy wykonano przy różnych parametrach procesu napawania uzależnionych od średnicy próbki w zakresie 20 - 60 mm. Określono wpływ chłodzenia napoiny w trakcie napawania na właściwości uzyskanej warstwy. Szczegółowej analizie poddano napoinę oraz obszar w pobliżu linii wtopienia z początkowej oraz końcowej fazy nakładania warstwy analizując w ten sposób również wpływ nagrzewania próbki w trakcie procesu.
EN
In the paper the analysis of the structural characteristic of padding weld performed from low carbon, low alloyed 13CrMo4-5 steel on the C45 steel substrate is reported. The padding welds were produced under different surfacing by welding conditions dependent on sample diameter in the range 20-60mm. The influence of cooling during surfacing by welding on the welds properties has been investigated. The padding weld and zone near the line of the fusion from initial and final stage of surfacing by welding were submitted to detailed analysis which allowed examination of the influence of heating the sample during the process as well.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.