Tytuł pozycji:
Assessment of pearlite degradation in power industry cast steel after long-term exploitation
The paper presents the results of pearlite degradation analysis. The degradation level was evaluated on three specimens (cuttings) of low alloyed 20HM cast steel, sampled from various locations on the main body of the WP turbine exposed to creep (steam temperature 480°C, pressure 12.7 MPa). The mechanical properties (hardness, impact toughness) were performed. Microscopic observations were performed on nital-etched sections in the scanning electron microscope JSM 7100F. Microstructure analysis involved the characterization of microstructure morphology and quantitative metallography for describing pearlite degradation after a long-term exposure to creep. The measurements were performed using MetIlo image analysis program. There were measured the volume fraction of the regions with lamellar morphology, VV L and the pearlite degradation ratio, Lratio. In addition the microstructure class were determined on the basis of a qualitative assessment of changes in the morphology of pearlite regions.
W wielu krajowych elektrowniach na elementy części ciśnieniowych kotłów, jak np. rury przegrzewaczy, są stosowane głównie normalizowane stale ferrytyczno-perlityczne. Po ich długotrwałej pracy zachodzi potrzeba oceny możliwości dalszej ich eksploatacji w warunkach pracy kotła lub turbiny. W stalach i staliwach o wyjściowej (przedeksploatacyjnej) mikrostrukturze ferrytyczno-perlitycznej już po krótkich czasach eksploatacji w warunkach pełzania obserwuje się początkowe etapy pękania i fragmentacji płytek cementytu w perlicie. Kolejne etapy degradacji struktury to koagulacja wydzieleń, w tym cementytu w perlicie, wzrost wielkości niektórych rodzajów węglików, aż do utworzenia mikrostruktury ferrytycznej z bardzo zróżnicowaną morfologicznie fazą węglikową. Zastosowanie metod metalografii ilościowej do opisu mikrostruktury niewątpliwie rozszerza możliwości interpretacyjne obrazów mikrostruktury i ułatwia przeprowadzenie oceny stopnia ich degradacji zachodzącej w warunkach długotrwałej eksploatacji i pełzania. Obecnie nie istnieje znormalizowana/obliczeniowa ocena degradacji stali ferrytyczno-perlitycznych, a jedynie dokonuje się jej przez ocenę jakościową. Dlatego celem badań było wykorzystanie oraz ocena możliwości narzędzi metalograficznych do określenia stopnia degradacji perlitu w staliwie 25CrMo4 po długotrwałej eksploatacji.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
