Анізотропія механічних властивостей деградованої сталі 15Х1М1Ф після її експлуатації на парогонах ТЕС

Abstract

Досліджено механічні властивості теплотривкої сталі 15Х1М1Ф після тривалої експлуатації на парогонах ТЕС. Встановлено анізотропію характеристик її міцності та пластичності внаслідок деградації. Виявлено, що кількість зупинок технологічного процесу під час експлуатації сталі, орієнтація зразків (осьова, тангенціальна та радіальна) та місце їх розташування в перерізі стінки труб (біля зовнішньої і внутрішньої їх поверхонь та в центрі перерізу) впливають на ці параметри. Оцінена роль наводнювання на характер зміни цих показників. Отримані результати дають змогу обґрунтувати вибір орієнтації зразків та їх розташування в перерізі труб для забезпечення найвищої чутливості характеристик до зміни технічного стану сталі в часі експлуатації.

Исследованы механические свойства теплостойкой стали 15Х1М1Ф после длительной эксплуатации на паропроводах ТЭС. Установлена анизотропия характеристик прочности и пластичности стали, обусловленная ее деградацией. Показано, что количество остановок технологического процесса во время эксплуатации стали, ориентация образцов (осевая, тангенциальная и радиальная) и место их размещения относительно стенки труб (в окрестности внешней и внутренней поверхностей труб или в центре их сечения) влияют на эти характеристики. Выявлено влияние наводороживания на характер изменения этих показателей. Полученные результаты дают возможность обосновать выбор ориентации образцов и их расположения в сечении труб для обеспечения максимальной чувствительности характеристик к изменению технического состояния стали во время эксплуатации.

Mechanical properties of the 15Х1М1Ф heat resistant steel after its long term operation on the steam pipeline of heat power plant were investigated. Anisotropy of strength and plasticity characteristics of steel caused by its degradation was revealed. It was shown that the shut-down numbers of operating procedure during steel service, specimen orientations (axial, tangential and radial) and site of its location relative to pipe wall (near outer and inner surfaces of pipes or in the centre of their cross section) have an influence on these characteristics. The hydrogennation effect on the change of these characteristics was shown. Obtained results enable us to prove the selection of specimen orientation and its location in the pipe cross section in order to ensure the maximum sensitivity of characteristics to the change of steel technical state in operation.