微小試験片による高温機械構造用鋼の経年劣化評価

使用显微试件评价高温机械结构钢的时效劣化

基本信息

批准号：
07750108
负责人：
山本勇
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,蒸気タービンロータとして15.8年使用されたNi-Cr-Mo-V鋼を供試材とした。蒸気タービンロータのメタル温度は部位によって異なる。メタル温度が60℃,268℃,441℃,538℃の部位より標準サイズ試験片及び1/10サイズ試験片を採取・加工し,計装化シャルピー衝撃試験を行い,延性-脆性遷移曲線を求め,延性-脆性遷移温度(DBTT)及び上部棚温度域吸収エネルギー(USE)により経年劣化度を評価した。ミクロ組織の観察は光学顕微鏡,SEMにより行った。炭化物の解析はEDAX装置付きのSTEMを用いて行った。得られた知見を以下にまとめる。1.1/10サイズ試験片により経年劣化の評価が可能であることがわかった。2.DBTTはメタル温度の増加とともに増加し,441℃で最大値となり,538℃では低下する。一方,USEはメタル温度の増加とともに減少し,441℃で最小値となり,538℃では増加する。これらの結果より,メタル温度441℃の試料で最大の脆化が生じていることが分かった。3.本供試材には,Fe&CrリッチなM_<23>C_6型,Fe&MoリッチなM_6C型,Mo&VリッチなM_2C型の3種類の炭化物が存在する。4.メタル温度の増加とともに結晶粒界に析出した炭化物は粗大化し,それがDBTTの増加とUSEの減少をもたらす。5.538℃の試料では,粗大化した結晶粒界炭化物の数が減少し,M_2C型の微細な炭化物の粒内への均一な析出が観察され,それがDBTTの低下とUSEの増加をもたらしたものと推定される。

在这项研究中，用作蒸汽涡轮转子15。8年的Ni-CR-MO-V钢被用作测试材料。蒸汽轮转子的金属温度取决于位置。 Standard size test pieces and 1/10 size test pieces were collected and processed from areas with metal temperatures of 60°C, 268°C, 441°C, and 538°C, and then subjected to an instrumentation Charpy impact test, and the ductile-brittle transition curve was determined, and the degree of deterioration over time was evaluated using the ductile-brittle transition temperature (DBTT) and the absorbed energy of upper货架温度范围（使用）。微观结构观察是通过光学显微镜和SEM进行的。使用带有EDAX设备的茎进行碳化物分析。所获得的发现总结了下面。发现可以评估1.1/10尺寸的标本以进行衰老。 2。DBTT随着金属温度的升高而增加，在441°C下达到其最大值，并在538°C下下降。另一方面，随着金属温度的升高，使用降低，在441°C和538°C时达到最小值。这些结果表明，最大封装发生在金属温度为441°C的样品中。 3。此测试材料中存在三种类型的碳化物：Fe＆CR-Rich M_ <23> C_6类型，Fe＆Mo-Rich M_6C类型以及MO＆V-RICH M_2C类型。 4。随着金属温度的升高，在晶界处沉淀的碳纤维变得更粗糙，从而导致DBTT升高和使用降低。在5.538°C下的样品中，观察到晶粒碳化物的变形数量减少，并且观察到细M_2C碳化物的均匀沉淀到谷物中，估计这会导致DBTT的减少和使用的增加。