Page 316 - ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

316

6.2.3.3 Оцінювання технічного стану високолегованої теплотривкої

сталі тривало експлуатованих лопаток за циклічною тріщностійкістю

За результатами випроб на циклічну тріщиностійкість (ЦТ) сталей

лопаток парових турбін після різної тривалості їх експлуатації визначили
порогові рівні ЦТ (номінальні ΔK і ефективні ΔK th eff ), використавши для
th
цього номінальні та ефективні кінетичні діаграми їх втомного руйнування

(КДВР). Виявили, що обидва порогові показники ЦТ знижувалися в міру

зростання тривалості експлуатації (рис. 6.35), причому значення ΔK th eff ,

визначене з урахуванням ефекту закриття тріщини, чутливіше до зміни
технічного стану сталі в часі експлуатації. Таке зниження порогових

характеристик ЦТ дає підстави говорити про значне зниження її опору росту

втомних тріщин, а, отже, і про деградацію металу лопаток парових турбін в

результаті збільшення їх тривалості експлуатації. Крім того, відзначили, що

ефект закриття тріщини найсильніше проявився в найдовше експлуатованій
сталі, що вважали наслідком найінтенсивнішої її деградації.

Отже, виявлене зниження порогових характеристик ЦТ сталі 15Х11МФ

лопаток після їх високотемпературної експлуатації впродовж від 300 до

5
3·10 год в паровій турбіні є наслідком впливу технологічних (за дочасного
руйнування лопаток) і структурно-механічних (за їх тривалої експлуатації

перед руйнуванням) чинників.

5
4 Рисунок 6.35 – Зміна номінального
K, K eff , МПa м 1/2 2 тріщиностійкості, спричинена
3
ΔK (1) і ефективного ΔK
(2)
th
th eff
порогових рівнів циклічної

1
1
2 деградацією сталі 15Х11МФ в часі
експлуатації τ .
10 0 10 3  , год 10 4 4 * 10 5 екс
екс

Роль ефекту закриття тріщини залежить від міри деградації теплотривкої

сталі впродовж її експлуатації. Фрактографічно це проявлялося зміною

шорсткості поверхні зламу зразків сталі, випробуваних на ЦТ після