Stale do pracy w podwyższonej temperaturze znajdują szerokie zastosowanie w energetyce konwencjonalnej i jądrowej, w przemyśle zbrojeniowym, petrochemii, lotnictwie oraz kosmonautyce. W przemyśle energetycznym są stosowane przede wszystkim na rury kotłowe, wężownice przegrzewaczy, komory, rurociągi, części kotłów, turbin parowych oraz innych urządzeń [1, 2]. Od stali i stopów pracujących w podwyższonej temperaturze wymaga się określonych własności wytrzymałościowych zarówno w temperaturze pokojowej oraz podwyższonej, takich jak: gwarantowana granica plastyczności w zadanej temperaturze czy też w elementach pracujących w warunkach pełzania, granica i wytrzymałość na pełzanie [3, 4]. Zarówno granica pełzania, jak i wytrzymałość na pełzanie określane są dla coraz dłuższych czasów. O ile zagadnieniom wytrzymałości na pełzanie i granicy pełzania poświęca się w świecie dużo uwagi [3÷6], modyfikując pod tym kątem skład chemiczny i parametry obróbki cieplnej, o tyle mechanizmom i kinetyce wzrostu warstw tlenkowych poświęca się znacznie mniej uwagi. Ochronne warstwy tlenków, jakie powstają w czasie eksploatacji, mają równie ważny wpływ na długotrwałość pracy elementów turbin i kotła. Ważne są ich dobre przyleganie, bardzo powolny wzrost i niewielka skłonność do łuszczenia. Nadmierny wzrost warstwy tlenków zmniejsza możliwość długotrwałej eksploatacji, co wynika ze: -- zmniejszania prześwitu rur, zwłaszcza w grubościennych rurach o małej średnicy przepływu rzędu 10 mm, -- wzrostu temperatury rury wskutek powstawania izolującej warstwy tlenków między powierzchnią wewnętrzną rury i parą, -- zmniejszania się grubości ścianki i wzrostu naprężeń; ponadto łuszczenie się warstwy tlenków może powodować erozje wewnątrz turbiny. Łuszczenie warstwy tlenków jest bardzo szkodliwe, ponieważ złuszczone fragmenty mogą przedos[...]

  Praca zawiera wyniki badań dotyczących analizy powstawania warstw tlenkowych na stali 10CrMo9-10 (10H2M) eksploatowanej w temperaturze 575 oC w czasie 100 000 godzin. Stwierdzono, że podczas długotrwałej eksploatacji stali 10CrMo9-10 następuje de- gradacja warstwy tlenków (magnetytu) poprzez powstawanie porów i szczelin, co z kolei prowadzi do łuszczenia oraz wykruszania tych warstw. The paper contains results of studies into the formation of oxide layers on 10CrMo9-10 steel operated at the temperature of 575 oC during 100,000 hours. It has been found that during a long-term operation of 10CrMo9-10 steel the oxide layer (magnetite) is subject to degradation by the origination of pores and cracks, leading then to such layers spalling and chipping. Słowa kluczowe: stal 10CrMo9-10, warstwy tlenkowe, XRD, SEM, EDS Key words: 10CrMo9-10 steel, oxide layers, XRD, SEM, EDS Tablica 1. Skład chemiczny badanej stali, % masowe Table 1. Chemical com[...]

Właściwości ochronne warstw tlenków powstających w czasie długotrwałej eksploatacji w podwyższonej temperaturze 450÷620°C odgrywają równie istotny wpływ na właściwości użytkowe jak i właściwości mechaniczne, w tym wytrzymałość na pełzanie i granicę pełzania. Dobra kohezja warstwy z powierzchnią elementów kotłów i turbin oraz bardzo wolne narastanie są decydującymi czynnikami zapewniającymi ich jakość. Zbyt szybki wzrost warstw prowadzi do nadmiernej grubości, zmniejsza prześwit rurociągów i przegrzewaczy, a przez niekorzystne właściwości izolacyjne prowadzi do wzrostu temperatury elementów [1]. Coraz wyższa temperatura i ciśnienie panujące w elementach kotłów i turbin sprzyjają zarówno nadmiernemu wzrostowi warstw, jak i powstawaniu w nich dużej liczby mikroporów i szczelin wywołujących łuszczenia i wykruszenia. Złuszczone tlenki mogą prowadzić do zaczopowania rurociągów oraz w efekcie do lokalnego przegrzania, aż do pełzaniowego rozerwania. Podobnie bardzo szkodliwy wpływ wywierają osady tlenków dostające się do elementów turbiny. Według Ashby’ego i Jonesa [2] niszczenie warstwy tlenków następuje według dwóch mechanizmów (rys. 1). W pierwszym przypadku (rys. 1a) pękanie warstwy następuje, gdy objętość tlenku jest znacznie mniejsza niż materiału, na którym utworzył się tlenek. Tlenek ten będzie pę[...]

Problem wydłużania czasu pracy urządzeń cieplno-mechanicznych obecnie nabiera coraz większego znaczenia. Planuje się zwiększenie sprawności wytwarzania energii elektrycznej przez budowę wysokosprawnych jednostek wytwórczych oraz modernizację eksploatowanych od ponad 30 lat urządzeń elektrowni, mające umożliwić ich eksploatację przez następne 20 lat. Dla niektórych urządzeń, a właściwie ich elementów, oznaczać to może przekroczenie 350 000 godzin pracy [1]. Dlatego coraz więcej ośrodków naukowych prowadzi badania związane z eksploatacją urządzeń energetycznych [2÷5]. Podczas pracy elementów długotrwale eksploatowanych w podwyższonej temperaturze zachodzi pocienienie ścianki na skutek utleniania pracujących elementów. Korozja występuje zarówno od strony spalin (strona zewnętrzna), jak i od strony pary (strona wewnętrzna). Skutkiem tych, jak i innych procesów takich jak pełzanie są: degradacja struktury pod wpływem działania wysokiej temperatury oraz wzrost naprężeń (korozyjny i erozyjny ubytek grubości ścianki) [6, 7]. Struktura i własności powstałej warstwy tlenków jest zróżnicowana w zależności od miejsca powstawania i warunków eksploatacji, co wykazano w pracach [8÷11]. Od strony wewnętrznej powstająca warstwa tlenków narasta z czasem i wzrostem temperatury kosztem ubytku grubości ścianki. W przypadku strony zewnętrznej lotny popiół zawierający szkodliwe związki jest unoszony wraz ze spalinami, co w konsekwencji prowadzi do ich osiadania na warstwie ochronnej. W wyniku tego powstały osad reaguje z ochronną warstwą metalu, co prowadzi[...]

  Praca zawiera wyniki badań dotyczących analizy powstawania warstw tlenkowych na stali 13CrMo4-5 (15HM) eksploatowanej w tempera- turze 525 oC 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 dziesięciokrot- nie grubsza niż od strony przepływającego medium. The paper contains results of studies into the formation of oxide layers on 13CrMo4-5 steel operated at the temperature of 525 oC during 73000 hours. It has been found that during a long-term operation of 13CrMo4-5 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. Słowa kluczowe: stal 13CrMo4-5, warstwy tlenkowe, XRD, mikroskopia świetlna Key words: 13CrMo4-5 steel, oxide layers, XRD, light microscopy.1. Wprowadzenie. Elementy pracujące w kon- wencjonalnych blokach energetycznych wykonywa- ne są zarówno z dotychczas produkowanych stali, jak 10CrMo9-10 czy 13CrMo4-5, jak i stali typu T/P23 oraz T/P24. Niezależnie od gatunku stali ważne jest, aby pracujące urządzenia były bezawaryjne, dlatego w polskiej energetyce planuje się zarówno budowę wy- sokosprawnych bloków energetycznych oraz moderni- zację już istniejących. Z tego względu coraz częściej podejmowane są badania dotyczące kinetyki utlenia- nia stali [1÷8]. Lepinge i in. [7] w swoich badaniach przedstawili wpływ składu chemicznego stali na kine- tykę utleniania. Badania przeprowadzane były w czy- [...]

  W pracy przedstawiono wyniki badań wielkości krystalitów magnetytu powstałego podczas długotrwałej eksploatacji rur ze stali 10CrMo9- 10 od strony spalin. Próbki do badań pobrano z rurociągu, który pracował w temperaturze T=575oC w czasie 100 000 godzin. Przeprowadzo- no pomiary dyfraktometryczne z powierzchni zewnętrznej elementu, następnie powierzchnię spolerowywano za każdym razem wykonując pomiary rentgenograficzne. Analizę rentgenowską przeprowadzono przy użyciu dyfraktometru SEIFERT 3003 T/T z zastosowaniem lampy o anodzie kobaltowej lCo = 0,17902 nm. The paper presents results of studies on the crystallite sizes of magnetite formed (on the flue gas side) during a long-term operation on 10CrMo9-10 steel. Test specimens were taken from a pipeline operated at 575°C for 100 000 hours. X-ray studies were carried out on the tube outside surface (on the flue gas side), then the layer’s surface was polished and the diffraction measurements repeated to reveal differences in the originated oxides layer. X-ray phase analysis was performed using a SEIFFERT 3003 T/T X-ray diffractometer, with a cobalt tube of lCo = 0.17902 nm wavelength. Słowa kluczowe: magnetyt, stal 10CrMo9-10, wielkość krystalitów Key words: magnetite, 10CrMo9-10 steel, crystallite sizes.1. Wstęp. Utlenianie stali długotrwale eksploato- wanych w podwyższonej temperaturze stanowi bardzo ważne zagadnienie w przemyśle energetycznym. Ele- menty pracujące w wysokiej temperaturze są narażone na zużycie poprzez jednoczesne oddziaływanie wyso- kiej temperatury, znacznych naprężeń oraz agresyw- nych spalin. Ujemnym skutkiem tych procesów jest degradacja struktury oraz e[...]

  Obecnie coraz więcej uwagi poświęca się elementom pracującym długotrwale w podwyższonej temperaturze [1÷6] ze względu na budowę nowych jednostek wysokosprawnych oraz modernizację istniejących już bloków energetycznych. Awarie tego typu urządzeń energetycznych są również wynikiem szerokorozumianej korozji wysokotemperaturowej [7], gdyż wysokotemperaturowe utlenianie stali pracujących dla energetyki zależy m.in. od [8÷10]: - rodzaju stali, - parametrów eksploatacyjnych elementu, - rodzaju napływu spalin. Skład spalin jest zmienny i zależy od rodzaju paliwa, a także od warunków jego spalania. W normalnych warunkach (przy obecności tlenu w spalinach) na powierzchni stali tworzy się warstwa pasywna pełniąca ochronną rolę metalu. Sytuacja ta ulega drastycznej zmianie, gdy powstawanie ochronnej warstwy tlenków ulegnie zaburzeniu, np. przez pojawienie się w spalinach agresywnych składników, takich jak: niedopalony węgiel, chlorki, siarczki czy siarczany. Narastają wówczas grube osady, które wpływają niekorzystnie na warstwę ochronną stali. MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ Materiał do badań stanowiły próbki ze stali 13CrMo4-5 pobrane ze stali eksploatowanej w temperaturze 525°C przez czas 73 000 godzin. Analiza składu chemicznego stali została wykonana metodą emisyjnej spektroskopii iskrowej na emisyjnym spektrometrze iskrowym firmy Spectro (tab. 1). Badania warstwy tlenków przeprowadzone na powierzchni zewnętrznej ścianki rury obejmowały: [...]

  W pracy przedstawiono wyniki badań warstw tlenkowych powstałych podczas długotrwałej eksploatacji stali 16Mo3 (T = 410oC, t=216 000 h). Badania warstw tlenkowych przeprowadzono na powierzchni i przekroju poprzecznym rury po stronie spalin. Przeprowadzone badania warstw tlenkowych od strony zewnętrznej ścianki rury obejmowały: - badania makro i mikroskopowe warstw tlenkowych, - pomiar grubości warstw tlenkowych, - badania składu chemicznego warstw tlenkowych/osadów, - pomiary rentgenograficzne. The paper contains results of studies on the formation of oxide layers on 16Mo3 steel long-term operated at an elevated temperature (T=410oC, t=216 000 h). The oxide layer was studied on a surface and a cross-section at the outside (side exhaust) surface of the tube wall. Thorough examinations of the oxide layer carried out on the outside surface of tube wall comprised: - macro and microscopic examinations of the oxide layer, - thickness measurements of formed oxide layers, - chemical c[...]

Stop CuZn38Pb2 jest stosowany na armaturę wodną, gazową, zwykłą i ciśnieniową obudowy części maszyn oraz koszyki łożysk tocznych. Mosiądz ten też jest wykorzystywany na części dla przemysłu motoryzacy[...]

W pracy przedstawiono wyniki badań naprężeń własnych wierteł chirurgicznych (wykonanych ze stali X39Cr13) obrobionych cieplnie dla dwóch wariantów: (a) - po ostrzeniu i wierceniu (60 s), (b) - po ostrzeniu, wierceniu (60 s) i sterylizacji w temperaturze 180°C. Obróbka cieplna wierteł polegała na hartowaniu z temperatury 1050°C po austenityzacji w czasie 20 minut, następnie stal odpuszczano pr[...]