Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Temperature impact on delayed fracture of creep-resistant steels welds

Skulskyi V., Nimko M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2018

|

Vol. 88, nr 1

5--11

EN

Purpose: Phenomenon of delayed fracture (or cold cracks formation) of hardenable steels weldments had been widely investigated. But temperature dependence of cracking susceptibility remained discussable, because there was no strict vision of temperature border for the cracking risk appearance, when joints are cooling after welding completion. The proposed paper aimed at assessment of dangerous temperature range at which delayed fracture, mainly for the steels with martensite formation, becomes most probable. Design/methodology/approach: The “Implant” test, conducted under isothermal conditions at the temperatures selected within the range from 160 to 20°C on cooling of the completed test weld joint, was used. Basing on the obtained thermokinetic characteristics of the cracking, the activation energy E of the fracture process was calculated. Comparing of the found E values with the close values of E for the known processes developing in steels, the explanation of the revealed cracking behaviour at different temperatures was proposed. Findings: Delayed cracking of the martensitic weld joints has started to manifest at the temperatures lower than 140°C. Dependence of the cracking period from the temperature is described by C-type curve with the minimum cracking duration within 80-100°C. Using the approach of the activation energy assessment for different temperature ranges (140 to 100°C and 80 to 20°C), the effect of the diffusible hydrogen and a martensite decay on the cracking thermokinetics was considered. Research limitations/implications: Additional investigations of the fine microstructure after different stages of the low-temperature martensite decay could be necessary for deepening understanding of a role of this process in the low-temperature heterogeneity formation and cracking susceptibility. Practical implications: Results widen data on weldability of actual for industry steels and give a ground for consideration of the technological approaches for their welding. Originality/value: Temperature border of the cold cracking risk is specified for the weldments of some commercial steels.

2

Numeryczno-doświadczalna analiza pracy bloku energetycznego na parametry nadkrytyczne w stanach ustalonych

Rusiński E., Czmochowski J., Górski A., Paduchowicz M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2014

|

R. 55, nr 4-5

207--212

PL

W artykule zajęto się opracowaniem metodyki przeprowadzania symulacji numerycznych z wykorzystaniem metody elementów skończonych i badań doświadczalnych wybranych obiektów wyspy kotłowej bloku energetycznego na parametry nadkrytyczne dla stanu jego pracy ustalonej, odpowiadającej mocy maksymalnej bloku. W wyniku przeprowadzonych obliczeń otrzymano rozkład warstwic naprężeń zredukowanych oraz przemieszczeń wybranych podzespołów. W następnej kolejności przeprowadzono badania na reprezentatywnym obiekcie rzeczywistym, polegające min. na pomiarze drgań, przemieszczeń i pola temperatury. Wyniki pomiarów zostały porównane z rezultatami obliczeń, w celu walidacji modeli numerycznych [1, 2].

EN

It is indicated methodology of selected power boiler components numerical simulation and research in the article. All of the researches focuses on supercritical power unit steady state operations. Reduced stress and displacement distributions were the results of the calculation using FEM method. That was it made measurements of vibrations and temperature field on the power plant equipment real objects. The results both of analysis were compared at the end to make validation of numerical models. Thus the results of the calculations will be able to use to predict durability of power unit supercritical main components

3

Mikrostruktura i własności stalowych rur kotłowych

Blicharski M., Kusiński J., Paćko M., Dymek S., Kusiński L., Marszycki M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 4

322--331

PL

Sprawność urządzeń energetycznych zwiększa się z podwyższeniem temperatury i ciśnienia pary wodnej. Dlatego na urządzenia energetyczne stosowane są materiały o coraz wyższej żaroodporności i odporności na pełzanie. Obecnie na elementy kotłów stosowane są trzy grupy stali, a mianowicie stale ferrytyczne, stale z 9÷12 % Cr i stale austenityczne. W pracy omówiono poszczególne grupy stali zwracając szczególną uwagę na różnice we własnościach stali austenitycznych i ferrytycznych. Przeprowadzone badania mechaniczne wykazały, że podczas odkształcania w temperaturze pokojowej stale austenityczne zachowują się inaczej niż stale ferrytyczne. Stale austenityczne ze względu na to, że mają znacznie mniejszą energię błędu ułożenia niż stale ferrytyczne oraz możliwość tworzenia się w nich martenzytu podczas odkształcania umacniają się odkształceniowo znacznie szybciej niż stale ferrytyczne. Ponadto, z powodu względnie niskiej granicy plastyczności oraz dużej szybkości umocnienia odkształceniowego, wydłużenie równomierne w próbie rozciągania jest dla badanych stali austenitycznych ponad trzy razy większe niż dla stali ferrytycznych.

EN

The efficiency of power plant facilities increases with an increase of temperature and pressure of water steam. That is why the structural materials for the power plant installations should exhibit the highest possible resistance to heat. Currently, three groups of steel are employed in power plant applications: ferritic steels, 9÷12 % Cr steels and austenitic steels. The paper characterizes the individual groups of steels with particular emphasis on the differences between properties of austenitic and ferritic ones. Tensile tests conducted on samples excised from pipes of these three groups of steels showed that room temperature tensile properties differ substantially for austenitic and ferritic steels. The austenitic steels, because of their lower stacking fault energy comparing to the ferritic ones and an ability of the martensite formation during plastic deformation, work harden much faster then the ferritic steels. Furthermore, due to the relatively low yield strength and the high work hardening rate of the austenitic steels, their uniform tensile strain is more than threefold higher than the corresponding strain in the ferritic steels.

4

Opis procesu odkształcenia w warunkach zmęczenia cieplno-mechanicznego

Okrajni J., Marek A., Junak G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2007

|

Z. 4

98-100

PL

W pracy przedstawiono podstawowe założenia metody pozwalającej opisać zachowanie się materiałów w warunkach zmęczenia cieplno-mechanicznego, a także jej zastosowanie do wyznaczania charakterystyk zmęczenia wybranego materiału. Badania wykonano dla stali P91 wykorzystywanej w energetyce. Porównano wyniki uzyskane na podstawie badań z otrzymanymi przy wykorzystaniu zaproponowanego ujęcia matematycznego dla wybranych wartości kąta przesunięcia fazowego pomiędzy cyklem temperatury i odkształcenia całkowitego. Przedstawiona metoda umożliwia badanie wpływu relacji pomiędzy parametrami procesu zmęczenia na charakterystyki odkształcania w warunkach jednoosiowego stanu naprężenia.

EN

The problem addressed in the paper is the description of a deformation process under the mechanical and thermal loading. The mathematical modelling has been used to describe the stress-strain behaviour of materials. The method of fatigue testing has been adopted to determine experimentally stress-strain characteristics. The method based on the long term own experience in thermo-mechanical investigations and new European Code-of-Practice for Thermo-Mechanical Fatigue Testing. An appropriate model description has been developed. Fatigue examinations of the P91 steel that is used in power industry, were carried out. The validation of the model has been performed. So far, experimental verification of the usefulness of the model description to determine the stress-strain characteristics’ course for a selected value of the phase shift angle between the temperature and total strain cycles has been made. It has been found that the proposed model reflects the deformation process nature very well in variable temperature, strain and stress conditions.

5

Stale żaroodporne nowej generacji istotnym warunkiem zmniejszenia zużycia węgla brunatnego i przykład ich zastosowania w konstrukcji kotła o parametrach nadkrytycznych dla Elektrowni "Bełchatów"

Brózda J., Pasternak J.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2005

|

Vol. 112, nr 44

173-184

PL

Przedstawiono charakterystykę krajowego systemu energetycznego i podkreślono konieczność obniżenia emisji zanieczyszczeń do atmosfery zgodnie z wymaganiami Dyrektywy 2001/80/WE Parlamentu Europejskiego i Rady Europy. Zwrócono uwagę na celowość budowania bloków o parametrach nadkrytycznych o większej sprawności i mniejszej emisji zanieczyszczeń oraz na związane z tym wymagania odnośnie materiałów stosowanych w konstrukcji kotłów i instalacji energetycznych. Charakteryzując stale żarowytrzymałe nowej generacji omówiono stale bainityczne T23 i T24, które są stosowane głównie na ściany szczelne kotłów i zwrócono uwagę na ich zalety wynikające z możliwości pominięcia obróbki cieplnej złączy spawanych. Spośród stali martenzytycznych, stosowanych na elementy przegrzewaczy i rurociągi pary, omówiono stale P91, P92, E911 i HCM12A i warunki ich spawania. Ważnym problemem jest również dobór materiałów dodatkowych do spawania i zapewnienie wymaganych własności spoin. Podano parametry pracy projektowanego kotła o parametrach nadkrytycznych dla Elektrowni "Bełchatów" oraz gatunki stali przewidziane na rury dla części wysokoprężnej i średnioprężnej.

EN

Characteristic features of Poland's power system are presented and the necessity of reduction in the level of pollutant emission ace. to the Joint Directive 2001/80/EU of the European Parliament and the Council of Europe. Building of supercritical power units with higher efficiency and lower emission rates is advised and requirements on materials used in the design of boilers and installations are given. A short characteristic of selected advanced heat resisting steels is given. Bainitic steels T23 and T24 used mainly for membrane panels that can be welded without post-weld heat treatment. Among martensitic steels, used for reheaters and steam pipes, P91, P92, E911 and HCM12A steels are discussed and their welding conditions. The selection of welding filler metals to ensure required properties of welded joints is also an important problem. Operation parameters of the designed supercritical boiler for the "Bełchatów" Power Plant are given as well as steel grades to be used for tubes and pipes in structural elements of the high- and middle-pressure parts of the boiler.

6

Wdrażanie spawania nowych żarowytrzymałych stali kotłowych jako wynik współpracy z dostawcami materiałów spawalniczych

Pasternak J., Heuser H., Repelowicz A.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2004

|

Vol. 295, z. 53

701-708

PL

W artykule zestawiono wpływ czynników materiałowych, strukturalnych i technologicznych oraz wyniki badań uzyskane przy opanowywania procesów spawania i obróbki cieplnej żarowytrzymałych stali gat. T24 przeznaczonych na ściany membranowe, stali E911, P92 przeznaczonych na wężownice oraz kolektory zbiorcze przegrzewaczy pary kotłów o parametrach nadkrytycznych. Wdrożenie oraz rozwój procesów spawania nowych żarowytrzymałych stali martenzytycznych jest przykładem systemowej dobrej współpracy pomiędzy wytwórcą urządzeń kotłowych a dostawcami i użytkownikami materiałów spawalniczych.

7

Stabilność strukturalna żarowytrzymałych stali martenzytycznych zawierających 9-12% CR

Pasternak J., Kiełbus A.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2004

|

Vol. 295, z. 53

719-728

PL

Przedmiotem artykułu są wybrane wyniki badań oraz doświadczenia w zakresie wdrożenia nowych żarowytrzymałych stali o zawartości 9-12% Cr, przebiegu spawania stali, wraz z oceną stabilności struktury. Ocena stabilności struktury określona została wynikami badań po zasymulowaniu temperaturowych warunków pracy.

8

Nowe martenzytyczne stale żarowytrzymałe opracowane w ramach europejskiego programu COST 522

Pasternak J., Kiełbus A.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska

|

2004

|

Vol. 295, z. 53

709-718

PL

Rozwijający się przemysł energetyczny, w tym kotły o parametrach nadkrytycznych wymagają nowych żarowytrzymałych materiałów przeznaczonych na elementy ciśnieniowe, zarówno w budowie elementów kotła, turbogeneratora, jak też z zastosowaniem na rurociągi parowe. W artykule przedstawiono tendencje rozwojowe, w tym dobór składów chemicznych stali, przebieg oraz wybrane wyniki badań własności mechanicznych i strukturalnych oraz krajowe doświadczenia w opanowaniu technologii spawania elementów kotłów z nowych stali żarowytrzymałych.

9

Odporność na pękanie stali żarowytrzymałych po starzeniu w warunkach laboratoryjnych

Dzioba I., Student O.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

1999

|

Z. 68, t. 1

97--103

PL

W pracy zbadano wpływ różnych reżimów starzenia w warunkach laboratoryjnych stali stosowanych w przemyśle energetycznym 12H1MF i 15H2MFA na parametry statycznej (JIC i dJ/da) i zmęczeniowej (ΔKth, ΔKth eff) odporności na pękanie. Pokazano, że różne reżimy termo-mechanicznego starzenia w środowisku powietrza prowadzą do wzrostu statycznych i zmęczeniowych parametrów odporności na pękanie. Dopiero przeprowadzenie zabiegu starzenia w środowisku gazowego wodoru obniża progowy WIN, wyznaczony w badaniach zmęczeniowych. Zastosowanie ΔKth eff pozwoliło wyjaśnić szczegóły wpływu wodoru na degradację metalu.

EN

Effect of in-laboratory ageing conditions (temperature regime, environment type and stress level) of the power steels on their static and cyclic crack growth resistance was investigated. For 12Kh1MF steel, which was in service 156000 h, it was shown, that the fracture toughness JIC and parameter dJ/da increase after izothermomecanical treatment on air. Thermocycling during ageing decreases slightly the positive effect of ageing. Izothermomecanical ageing on air effects in like manner on the threshold fatigue crack growth parameters of 15Kh2MFA steel. An ageing in gaseous hydrogen facilitates of fatigue crack growth with the threshold rate. Metal outgassing after ageing in hydrogen makes away the negative effect of hydrogen. However metal degradation occurs more intensively in hydrogen than on air.