Vlastnosti a mikrostruktura heterogenních svarových spojů ocelí Super304H a P92 po creepové expozici

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F25870807%3A_____%2F23%3AN0000037" target="_blank" >RIV/25870807:_____/23:N0000037 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.hutnickelisty.cz/aktualni-cislo-2/vlastnosti-a-mikrostruktura-heterogennich-svarovych-spoju-oceli-super304h-a-p92-po-creepove-expozici/" target="_blank" >https://www.hutnickelisty.cz/aktualni-cislo-2/vlastnosti-a-mikrostruktura-heterogennich-svarovych-spoju-oceli-super304h-a-p92-po-creepove-expozici/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vlastnosti a mikrostruktura heterogenních svarových spojů ocelí Super304H a P92 po creepové expozici

Popis výsledku v původním jazyce

Spolu s rostoucí teplotou vody a páry v tlakovém systému fosilních elektráren rostou i nároky na použitý materiál, zejména jeho odolnost proti tečení a korozi. Z materiálových, technických a ekonomických důvodů se tak spojují (nejčastěji svařováním) materiály různého chemického složení a mikrostruktury. Tyto heterogenní svary pak velmi často představují kritický bod tlakového systému kotle kvůli rozdílným koeficientům teplotní roztažnosti, tepelné vodivosti a také strukturní nestability za vysokých teplot v důsledku difúze zejména intersticiálních prvků (uhlík a dusík) přes linii ztavení. Příspěvek se zabývá analýzou dlouhodobých creepových zkoušek do lomu prováděných na tzv. cross-weld“ vzorcích vyrobených z heterogenních svarů ocelí Super 304H a P92, které byly prováděny při teplotách 625 a 650 °C až do 20 000 hodin. Creepové chování tohoto svaru ukázalo výraznou odchylku od očekávané závislosti napětí na době do lomu už při relativně krátkých časech. Místo porušení byla ve všech případech interkritická část tepelně ovlivněné zóny (TOZ) v oceli P92 a oblast blízko lomové čáry byla silně zkavitovaná. Nejen v základním materiálu, ale také ve všech částech TOZ oceli P92 byla potvrzena přítomnost Lavesovy fáze (Fe2W) s rychle hrubnoucími částicemi, ale nikoliv částic modifikované Z-fáze. Zbytkový obsah vanadu v oceli Super 304H pak ovlivnil precipitační procesy a vanadem byl částečně nahrazen niob v modifikované Z-fázi (V,Nb)CrN, která je v této oceli stabilní fází na úkor nitridu Cr2N.

Název v anglickém jazyce

Properties and microstructure of heterogeneous weld joints of Super304H and P92 steels after creep exposure

Popis výsledku anglicky

Along with the rising temperature of water and steam in the pressure system of fossil power plants, the demands on the material used, especially its creep and corrosion resistance also increase. For material, technical and economic reasons, materials of different chemical composition and microstructure are thus joined (most often by welding). Such heterogeneous weldments then very often represent the critical point of the system due to the different thermal expansion coefficients, thermal conductivity and also structural instability at high temperatures due to diffusion of namely interstitial elements (carbon and nitrogen) through the fusion line of the weld. The paper thus deals with analyses of long-term stress rupture tests performed on „cross-weld“ specimens made of Super 304H–P92 heterogeneous welds that were carried out at temperatures of 625 and 650 °C up to 20 000 hours to rupture. The creep behaviour of this weld revealed pronounced deviation from the expected stress-time to rupture dependence at relatively short times to rupture. Location of failure was in all cases the intercritical part of the heat affected zone (IC HAZ) in P92 steel and the area close to the fracture line was heavily cavitated. Metallographic studies were performed in individual parts of heterogeneous welds with a special attention to precipitation reactions in both base materials and heat affected zones. The precipitation of the Laves phase (Fe2W) with quickly coarsening particles but no particles of modified Z-phase were revealed not only in the base material, but also in all parts of the HAZ in P92 steel. A residual content of vanadium in Super 304H steel affected precipitation processes and vanadium partly substituted niobium in the modified Z-phase (V,Nb)CrN, which is the stable phase in this steel at the expense of Cr2N nitride.

Druh

J_ost - Ostatní články v recenzovaných periodicích

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Hutnické listy

ISSN

0018-8069

e-ISSN

—

Svazek periodika

LXXVI

Číslo periodika v rámci svazku

4-6

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

7

Strana od-do

—

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

—