STRUKTURNÍ STABILITA A ŽÁRUPEVNOST FERITICKÝCH OCELÍ STRUCTURAL STABILITY AND CREEP RESISTANCE OF FERRITIC STEELS

Podobné dokumenty
POUŽITÍ TERMODYNAMICKÝCH VÝPOČTŮ PRO OPTIMALIZACI CHEMICKÉHO SLOŽENÍ FERITICKÝCH ŽÁRUPEVNÝCH OCELÍ

ŽÁRUPEVNOST A JEJÍ VLIV NA ŽIVOTNOST ENERGETICKÝCH ZAŘÍZENÍ. Prof. Ing. Jaroslav PURMENSKÝ, DrSc., Rybí č.155, ,

VLIV NANOČÁSTIC NA ŽÁROPEVNÉ VLASTNOSTI PROGRESIVNÍCH ŽÁROPEVNÝCH FERITICKÝCH OCELÍ

MOŽNOSTI VYUŽITÍ MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ. Tomáš Schellong Kamil Pětroš Václav Foldyna. JINPO PLUS a.s., Křišťanova 2, Ostrava, ČR

KONSTRUKČNÍ MATERIÁLY PRO ENERGETIKU A JEJICH STRUKTURNÍ STABILITA V PRỦBĚHU DLOUHODOBÉ SLUŽBY. Jaroslav Purmenský

Precipitace sekundárních fází v ocelích obsahujících 2 až 3,5%Cr s ohledem na strukturní stabilitu a žárupevnost

Mikrostrukturní analýza svarového spoje oceli P92 po creepové expozici

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ, MECHANICKÉ VLASTNOSTI A STRUKTURNÍ STABILITA PERSPEKTIVNÍCH LITÝCH NIKLOVÝCH SUPERSLITIN

MECHANICKÉ VLASTNOSTI A STRUKTURNÍ STABILITA LITÝCH NIKLOVÝCH SLITIN PO DLOUHODOBÉM ÚČINKU TEPLOTY

MIKROSTRUKTURNÍ PARAMETRY KOMBINOVANÉHO SVAROVÉHO SPOJE PO DLOUHODOBÉ VYSOKOTEPLOTNÍ EXPOZICI.

PROBLEMATICKÉ SVAROVÉ SPOJE MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ

Hodnocení degradace ocelí pro tepelnou energetiku pomocí mikrosrukturních paramertrů

Výpočet rovnovážných stavů ve vysokolegovaných chromových ocelích. Rudolf Foret, Petr Unucka, Antonín Buchal a Aleš Kroupa b

PODKRITICKÝ RŮST TRHLINY VE SVAROVÉM SPOJI MEZI KOMOROU A PAROVODEM KOTLE VÝKONU 230 T/H. Jan KOROUŠ, Ondrej BIELAK BiSAFE, s.r.o.

VLASTNOSTI NiCrW SLITIN BĚHEM DLOUHODOBÉHO ŽÍHÁNÍ. PROPERTIES OF NiCrW ALLOYS DURING LONG-RUN HIGH- TEMPERATURE ANNEALING

ŽÁRUPEVNOST ZÁKLADNÍHO MATERIÁLU A SVAROVÝCH SPOJŮ OCELI P23 CREEP RESISTANCE OF STEEL P23 AND WELDMENTS

DLOUHODOBÁ ŽÁRUPEVNOST KOTLOVÝCH TRUBEK Z CrMoV ŽÁRUPEVNÉ OCELI SE ZVÝŠENOU ŽÁRUPEVNOSTÍ

DEGRADACE STRUTURY A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY LVN13 DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

, Hradec nad Moravicí CHOVÁNÍ OCELI T23 PŘI DLOUHODOBÉM ÚČINKU TEPLOTY BEHAVIOUR OF STEEL T23 AFTER LONG-TIME TEMPERATURE EFFECT

DEGRADACE STRUKTURY A VLASTNOSTÍ NÍZKOLEGOVANÝCH OCELÍ DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

MIKROSTRUKTURA A ŽÁROPEVNÉ VLASTNOSTI SVAROVÉHO SPOJE OCELI P92 SVOČ FST 2009

STANOVENÍ CREEPOVÝCH VLASTNOSTÍ ALUMINIDU ŽELEZA SE ZRETELEM NA JEJICH UŽITÍ JAKO KONSTRUKCNÍHO MATERIÁLU

ROZVOJ CREEPOVÉ DEFORMACE A POŠKOZENÍ KOMORY PŘEHŘÍVÁKU Z CrMoV OCELI

PODSTATA VYSOKOTEPLOTNÍ STABILITY Ni-Cr-W-C SLITIN. THE NATURE OF HIGH-TEMPERATURE HEAT RESISTANCE OF Ni-Cr-W-C ALLYS

a UJP PRAHA a.s., Nad Kamínkou 1345, Praha Zbraslav, b PBS Velká Bíteš a.s. Vlkovská 279, Velká Bíteš,

VYSOKOTEPLOTNÍ CREEPOVÉ VLASTNOSTI SLITINY Fe31Al3Cr S PŘÍSADOU Zr. HIGH TEMPERATURE CREEP PROPERTIES Fe31Al3Cr ALLOY WITH Zr ADITIVE

, Hradec nad Moravicí

CREEP INTERMETALICKÉ SLITINY TiAl PRI VELMI MALÝCH RYCHLOSTECH DEFORMACE. CREEP OF INTERMETALLIC ALLOY TiAl AT VERY LOW STRAIN RATES

PRODUKTIVNÍ OBRÁBĚNÍ OCELI P91

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ NIKLOVÝCH SUPERSLITIN HEAT TREATMENT OF HIGH-TEMPERATURE NICKEL ALLOYS. Božena Podhorná a Jiří Kudrman a Karel Hrbáček b

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI A VYSOKOTEPLOTNÍ STABILITU NIKLOVÉ SLITINY IN 792 5A

ŽÁROPEVNOST A MIKROSTRUKTURA SVAROVÝCH SPOJŮ OCELI P91 CREEP RESISTANCE AND MICROSTRUCTURE OF STEEL P91 WELD JOINTS

INFLUENCE OF TEMPERING ON THE PROPERTIES OF CAST C-Mn STEEL AFTER NORMALIZING AND AFTER INTERCRITICAL ANNEALING. Josef Bárta, Jiří Pluháček

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI JEMNOZRNNÝCH SVAŘITELNÝCH OCELÍ PRO TENKOSTĚNNÉ ODLITKY

CREEP AUSTENITICKÉ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM CREEP OF AUSTENITIC DUCTILE CAST IRON

NEKONVENČNÍ VLASTNOSTI OCELI 15NiCuMoNb5 (WB 36) UNCONVENTIONAL PROPERTIES OF 15NiCuMoNb (WB 36) GRADE STEEL. Ladislav Kander Karel Matocha

POSSIBLE GENERALISATION OF DECREASE IN MECHANICAL PROPERTIES OF CARBON STEEL (ČSN ) ON OTHER STEELS

Creep austenitických ocelí typu AISI 316LN s přísadou (0,1-0,3)%Nb při teplotách C

STRUKTURNÍ STABILITA A VLASTNOSTI SVAROVÝCH SPOJŮ OCELI T24

VLIV OBSAHU NIKLU NA VLASTNOSTI LKG PO FERITIZAČNÍM ŽÍHÁNÍ EFFECT OF THE CONTENT OF NICKEL ON DI PROPERTIES AFTER FERRITIZATION ANNEALING

POVRCHOVÉ VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM PLAZMOVOU NITRIDACÍ SURFACE HARDENING OF NIOBIUM-CONTAINING PM TOOL STEEL BY PLASMA NITRIDING

Obr. 1. Řezy rovnovážnými fázovými diagramy a) základního materiálu P92, b) přídavného materiálu

VÝVOJ MIKROSTRUKTURY ŢÁROPEVNÝCH OCELÍ BĚHEM KLASICKÝCH A ZRYCHLENÝCH ZKOUŠEK TEČENÍ SVOČ FST 2017

VLASTNOSTI SVAROVÉHO SPOJE MODIFIKOVANÉ 9% Cr OCELI (P 91) S NÍZKOLEGOVANOU CrMoV OCELÍ (15 128)

VÝZKUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SVAROVÝCH SPOJŮ MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ T24 A P92. Ing. Petr Mohyla, Ph.D.

VLASTNOSTI A MIKROSTRUKTURA LITÝCH NIKLCHRÓMOVÝCH SLITIN LEGOVANÝCH WOLFRAMEM A UHLÍKEM

OBSERVATION OF KINETICS OF STRUCTURAL CHANGES DURING LONG-TERM ANNEALING OF TRANSITIONAL WELDS ON P91 STEEL

ŽÁRUPEVNÉ VLASTNOSTI A MIKROSTRUKTURA HETEROGENNÍCH SVAROVÝCH SPOJŮ P91/P23 CREEP PROPERTIES AND MICROSTRUCTURE OF HETEROGENEOUS WELD JOINTS P91/923

CREEPOVÉ VLASTNOSTI A STRUKTURA OCELI P91 CREEP PROPERTIES AND STRUCTURE OF STEEL P91

ASTM A694 F60 - TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ A MECHANICKÉ VLASTNOSTI ASTM A694 F60 HEAT TREATMENT AND MECHANICAL PROPERTIES

OPTIMALIZACE REŽIMU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ PRO ZVÝŠENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY ALSI9Cu2Mg

VLIV MIKROLEGUJÍCÍCH PRVKŮ A PARAMETRŮ TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI PLECHŮ JAKOSTI P 460N

SVĚTELNÁ A ELEKTRONOVÁ MIKROSKOPIE SVAROVÉHO SPOJE OCELI P91 LIGHT AND ELECTRON MICROSCOPY OF THE STEEL P91 WELD JOINT.

VYUŽITÍ DYNAMICKÝCH MODELŮ OCELÍ V SIMULAČNÍM SOFTWARE PRO TVÁŘENÍ

Strukturní charakteristiky hořčíkové slitiny AZ91. Structure of Magnesium Alloy AZ91.

VÝZKUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A STRUKTURNÍ STABILITY SUPERSLITINY NA BÁZI NIKLU DAMERON. Karel Hrbáček a

SVAROVÉ SPOJE TVÁŘENÉ A LITÉ ŽÁROPEVNÉ OCELI P91 MECHANICKÉ VLASTNOSTI A STRUKTURNÍ STABILITA

VYUŽITÍ MIKROLEGUR PŘI TVÁŘENÍ ZA TEPLA VÁLCOVANÝCH TYČÍ. Zdeněk Vašek a Jiří Kliber b

SMĚROVÁ KRYSTALIZACE EUTEKTIK SYSTÉMU Ti-Al-Si DIRECTIONAL CRYSTALLIZATION OF Ti-Al-Si EUTECTICS

STRUKTURNÍ A FÁZOVÁ ANALÝZA OCELI T23 STRUCTURE AND PHASE ANALYSIS OF T23 STEEL

Tváření,tepelné zpracování

PROHLÁŠENÍ O VLASTNOSTECH číslo 20/2014/09

VÝVOJ TECHNOLOGIE PŘESNÉHO LITÍ ČÁSTÍ ZE SUPERSLITIN, POUŽÍVANÝCH VE SKLÁŘSKÉM PRŮMYSLU.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

NOVÉ POZNATKY O STRUKTUŘE TVÁŘENÉ SLITINY AlSi12CuMgNi (AA 4032) Katedra náuky o materiáloch, Slovenská republika

LETECKÉ MATERIÁLY. Úvod do předmětu

ELECTROCHEMICAL HYDRIDING OF MAGNESIUM-BASED ALLOYS

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI OCELI PRO ŽELEZNICNÍ KOLA THE INFLUENCE OF HEAT TREATENT ON THE PROPPERTIES OF STEEL FOR RAILWAY WHEELS

Dominika FIALOVÁ 1. Klíčová slova žárupevná ocel, mechanické vlastnosti, creep, materiálové charakteristiky

STUDIUM ELEKTROCHEMICKÝCH KOROZNÍCH JEVŮ DVOUFÁZOVÝCH OCELÍ ZA POUŽITÍ METODY SRET.

SIMULACE REDISTRIBUCE UHLÍKU V HETEROGENNÍM SVAROVÉM SPOJI P91/27NiCrMoV15-6

HOMOGENNÍ A HETEROGENNÍ SVAROVÉ SPOJE ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ SIMILAR AND DISSIMILAR WELD JOINTS OF CREEP-RESISTING STEELS

MECHANICKÉ VLASTNOSTI A VELIKOST ZRNA MIKROLEGOVANÝCH LITÝCH OCELÍ MECHANICAL PROPERTIES AND GRAIN SIZE IN MICROALLOYED CAST STEELS

Litosil - application

Nástrojové oceli. Ing. Karel Němec, Ph.D.

VLIV REAKTOROVÉHO PROSTŘEDl' NA ZKŘEHNUTI' Cr-Mo-V OCELI

Zásady pro vypracování bakalářské práce

STRUKTURNÍ STABILITA HETEROGENNÍCH SVAROVÝCH SPOJŮ ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ STRUCTURAL STABILITY OF DISSIMILAR WELDS OF CREEP-RESISTANT STEELS

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ PM-NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM Markéta Pavlíčková, Dalibor Vojtěch, Jan Šerák, Luboš Procházka, Pavel Novák a Peter Jurči b

Svařitelnost korozivzdorných ocelí

Kvantifikace strukturních změn v chrom-vanadové ledeburitické oceli v závislosti na teplotě austenitizace

Pojednání ke státní doktorské zkoušce. Hodnocení mechanických vlastností slitin na bázi Al a Mg s využitím metody AE

Hodnocení korozí odolnosti systémů tenká vrstva substrát v prostředí kompresorů

- zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby neboli struktury (slohu) kovů a slitin

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

VLASTNOSTI RYCHLE ZTUHLÝCH PRÁŠKŮ NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM

Co je to korozivzdorná ocel? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

CREEPOVÉ CHOVÁNÍ SVAROVÝCH SPOJŮ OCELE P23 CREEP BEHAVIOUR OF STEEL P23 WELDMENTS

Nauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny

VLASTNOSTI KOMPOZITNÍCH POVLAKŮ S KATODICKY VYLUČOVANOU MATRICÍ

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství Katedra materiálového inženýrství DIPLOMOVÁ PRÁCE

a)čvut Praha, stavební fakulta, katedra fyziky b)čvut Praha, stavební fakulta, katedra stavební mechaniky

Žáropevné oceli pro energetiku a jejich degradace

Provozní korozní zkoušky ohybù austenitických ocelí pro nadkritické uhelné kotle

DUPLEXNÍ POVLAKOVÁNÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM DUPLEX COATING OF THE NIOBIUM-ALLOYED PM TOOL STEEL

VÝZKUM A VÝVOJ TECHNOLOGIE PŘESNÉHO LITÍ OBĚŽNÝCH KOL A STATOROVÝCH ČÁSTÍ TURBODMYCHADEL NOVÉ GENERACE

LEGOVÁNÍ VYSOCE LEGOVANÝCH OCELÍ PLYNNÝM DUSÍKEM

HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ VÝKOVKŮ ROTORŮ Z OCELI 26NiCrMoV115

NÁVRHÁŘ. charakteristika materiálu. Numerický experiment Integrovaný model Dynamický materiálový model. kontrolovatelné parametry

Transkript:

STRUKTURNÍ STABILITA A ŽÁRUPEVNOST FERITICKÝCH OCELÍ STRUCTURAL STABILITY AND CREEP RESISTANCE OF FERRITIC STEELS Václav Foldyna a Jaroslav Purmenský b a JINPO PLUS a.s., Krištanova, 70 00 Ostrava-Prívoz, CR, foldyna@jinpo-plus.cz b VÍTKOVICE Výzkum a vývoj, spol. s r.o., Pohranicní 69/, 706 0 Ostrava - Vítkovice, CR, jaroslav.purmensky@vitkovice.cz Abstrakt Nejduležitejšími mechanismy zpevnení žárupevných feritických ocelí jsou precipitacní zpevnení a substitucní zpevnení tuhého roztoku. Precipitacní zpevnení je v nízkolegovaných ocelích zpusobeno cásticemi V 4 C (VCN) anebo cásticemi Mo C + Cr 7 C. V modifikovaných Cr ocelích je zpevnení zpusobeno cásticemi M C 6 nebo M C 6 + MX (VN, NbCN). Zpevnení tuhého roztoku se dosahuje zejména prísadami Mo nebo W. Príznivého vlivu techto prvku lze dosáhnout jen tehdy, jestliže zustávají v t.r. Precipitace Mo nebo W bohatých fází snižuje zpevnení t.r. Není proto úcelné zvyšovat obsah techto prvku v ocelích nad mez rozpustnosti pri pracovních teplotách. Prebytecný obsah techto prvku v oceli zustává v t.r. pouze krátkou dobu, proto použití výsledku krátkodobých zkoušek tecení vede ke znacnému nadhodnocení meze pevnosti pri tecení. Abstract The most potential strengthening mechanisms operating during high temperature exposure of ferritic steels are precipitation strengthening (PS) and solid solution strengthening (SSS).PS of low alloy ferritic steels is effected predominantly by small particles V 4 C and/or by Mo C and Cr 7 C. PS of modified chromium steels with low N content is effected by M C 6. In Cr steels with V and/or Nb and higher N content contribute to PS M C 6 and MX (VN, NbCN). SSS can be improved only by the part of Mo and/or W in the steel, which is not bound in Mo and/or W rich phases (e.g. Fe M, M 6 C) and remain in solid solution. Therefore, it is no reason to increase Mo and/or W in the steel over solubility limit. The excess of these elements remain in solid solution for a relative short time, but using short time creep tests for estimation of creep rupture strength after long time, we should expect significant overestimation of these values.. ÚVOD Zvýšení tepelné úcinnosti energetických zarízení se dosahuje zvyšováním teploty a tlaku páry. To vede ke zvyšování požadavku na žárupevnost i korozivzdornost ocelí za pracovních teplot. V posledních 0 až 0 létech je venováno mnoho úsilí vývoji nových nízkolegovaných i modifikovaných chromových ocelí vyhovujících zvýšeným požadavkum na vlastnosti feritických žárupevných ocelí. Požadované úrovne žárupevnosti lze dosáhnout zejména úpravou chemického složení ocele a použitím vhodného zpusobu tepelného zpracování. Cílem predložené práce je naznacit možnosti zvýšení žárupevnosti feritických ocelí. Pozornost bude venována nízkolegovaným ocelím obsahujícím do,5 % Cr a modifikovaným chromovým ocelím s obsahem Cr 9 až %.

. MECHANISMY ZPEVNÉNÍ Základními mechanismy zpevnení feritických ocelí jsou precipitacní zpevnení a zpevnení tuhého roztoku [ až ].. Precipitacní zpevnení Zpevnení nízkolegovaných CrMoV ocelí je urceno predevším disperzí karbidu nebo karbonitridu vanadu (V 4 C nebo VCN) [,, 5, 8]. Naproti tomu v nízkolegovaných CrMo ocelích se na zpevnení podílejí cástice karbidu Mo C a/nebo Cr 7 C [6, 8, 5]. V modifikovaných chromových ocelích s nízkým obsahem dusíku je zpevnení urceno prevážne karbidy M C 6, zatímco v ocelích s vyšším obsahem dusíku se na zpevnení podílejí cástice M C 6 a MX (VN, NbCN) [5, 8,, ]. Jestliže precipitacní zpevnení ocele je urceno jedinou fází (napr. v oceli 0,5 Cr 0,5 Mo - 0, V pouze VX [, 8] a v oceli 9 Cr Mo pouze M C 6 ) [4], lze vzájemnou vzdálenost cástic l urcit pomocí rovnice:? l? ( Nv. d )? () kde N v je pocet cástic v jednotce objemu d je strední prumer cástic. Jestliže se na zpevnení podílejí cástice dvou ruzných fází [, ], lze efektivní vzdálenost cástic l ef urcit pomocí vztahu:?? l ef l l () kde l je vzdálenost cástic první fáze (napr. M C 6 ) l je vzdálenost cástic druhé fáze (napr. MX). Bylo prokázáno, že s klesající vzdáleností sekundárních fází stoupá mez kluzu a klesá rychlost creepu [,, ].. Zpevnení tuhého roztoku Na zpevnení t.r. se podílí jen ta cást Mo a/nebo W v oceli, která není vázána ve forme sekundárních fází bohatých Mo a/nebo W (napr. M 6 C, Fe M). Proto není úcelné zvyšovat obsah Mo a/nebo W v oceli nad mez rozpustnosti pri pracovní teplote. Prebytecný obsah techto prvku v oceli se vyloucí ve forme karbidu nebo intermetalických fází. Ukázalo se, že v ocelích obsahujících Mo i W je úcelné zavést pojem ekvivalentní Mo ozn. Mo eq urcený vztahem Mo eq = % Mo + 0,5 % W [8].. DEGRADACNÍ PROCESY Degradacní procesy se projevují snížením uvedených mechanismu zpevnení [0,,, ].. Snížení precipitacního zpevnení Ke snížení precipitacního zpevnení dochází v dusledku hrubnutí sekundárních fází, které se podílejí na precipitacním zpevnení nebo v dusledku poklesu poctu cástic jemných

disperzních fází (napr. MX), které se rozpouštejí v jiných sekundárních fázích (napr. M 6 C, fáze Z) rostoucích na úcet jemných fází [8,, ]. Hrubnutí karbidu (karbonitridu, nitridu) vede k rozpouštení malých a rustu velkých cástic, což vede ke snížení poctu cástic a zvetšování stredního prumeru cástic. Tím dochází ke zvetšování vzájemné vzdálenosti cástic a poklesu precipitacního zpevnení. Porovnat rychlost hrubnutí ruzných sekundárních fází (karbidu, nitridu) lze pomocí konstanty rychlosti hrubnutí K d vyjádrené vztahem: d? do Kd? t kde d je strední prumer cástic v case t d o je strední prumer cástic v case t = 0. Teplotní závislost konstanty K d je urcena vztahem: () Q Kd? Ko. exp(? ) (4) RT kde Q je aktivacní energie hrubnutí, ostatní veliciny mají obvyklý význam. Porovnání konstant rychlostí hrubnutí K d sekundárních fází vyskytujících se v nízkolegovaných ocelích pri teplote 600 C [] je uvedeno ve vztahu (5): M 7 C : Mo C : V 4 C : VCN (5) 06 44 8 Analogické porovnání pro modifikované chromové ocele [] je vyjádreno následujícím vztahem (6): Nb(C, A) : VN : M X : M C 6 (6) 0,74 44 09 Je známo, že malé množství volného dusíku v nízkolegovaných CrMoV ocelích umožní vznik karbonitridu VCN, jehož rychlost hrubnutí je srovnatelná s rychlostí hrubnutí nitridu vanadu VN, která je nižší než rychlost hrubnutí V 4 C. Na precipitacním zpevnení CrMo ocelí (napr.,5 Cr Mo) se podílejí cástice Mo C a Cr 7 C. Rychlost hrubnutí techto karbidu je znacne vyšší než karbonitridu vanadu VCN. Rychlost hrubnutí VCN pri 575 C je srovnatelná s rychlostí hrubnutí Mo C pri 450 C. Rozmerová stálost cástic karbidu Cr 7 C je ješte mnohem menší. Jestliže vzájemná vzdálenost cástic l ef je menší než velikost subzrn, rychlost creepu je prímo úmerná tretí mocnine vzdálenosti cástic, tj. e. s ~ l ef. Pokud vzdálenost cástic dosáhne velikosti subzrn, rychlost creepu e. s již nezávisí na vzdálenosti cástic l ef []. V tomto prípade závisí žárupevnost ocele jen na substitucním zpevnení tuhého roztoku. Z toho vyplývá duležitost rozmerové stálosti sekundárních fází ve feritických ocelích pro jejich žárupevnost. Rozpouštení jemných dispersních cástic MX nebo M X se pozoruje v prubehu rustu cástic karbidu M 6 C nebo intermetalické fáze Z [nitrid (Cr, V, Nb) N]. Tyto cástice (zpravidla hrubé) rostou na úkor jemných cástic. Karbid M 6 C se vyskytuje v nízkolegovaných i modifikovaných chromových ocelích, fáze Z byla pozorována jen v modifikovaných chromových ocelích [, ].

. Snížení zpevnení tuhého roztoku Je známo, že Mo a/nebo W zlepšují žárupevnost slitin i ocelí. Nicméne obsah techto prvku ve slitine (oceli) je casto mnohem vyšší než obsah techto prvku v tuhém roztoku v rovnovážném stavu pri pracovní teplote. To je zpusobeno precipitací Mo a/nebo W bohatých fází (napr. M 6 C; Fe M), které výrazne snižují obsah techto prvku v tuhém roztoku [0,, ]. Progresivní žárupevné oceli jsou zpravidla urceny pro službu pri teplotách kolem 600 C. Pri techto teplotách se dosahuje rovnovážného nebo témer rovnovážného stavu v pomerne krátké dobe 5 000 až 0 000 hodin. Je zrejmé, že podstatnou cást životnosti zarízení (00 000 až 00 000 hodin) bude ve službe ocel s nižším obsahem Mo a/nebo W v tuhém roztoku, než je jejich celkový obsah v oceli. Použijí-li se pro stanovení meze pevnosti prevážne zkoušky tecení do lomu do 0 000 hodin, lze ocekávat významné nadhodnocení takto získaných výsledku meze pevnosti pri tecení. Tuto úvahu potvrzují výsledky dosažené na známé oceli P9(9Cr-0,5Mo-,8W VNbNB). S prodlužující se dobou zkoušení postupne klesaly získané hodnoty meze pevnosti pri tecení[6 až 0]. Puvodní práce sledovala vliv Mo a W na žárupevnost ocelí o základním složení 0,05 C-9 Cr-0, V-0,05 Nb. Cetnými krátkodobými zkouškami tecení do lomu bylo zjišteno, že optimální kombinace Mo a W je 0,5 Mo-,8 W. Pri této kombinaci byla stanovena mez pevnosti pri tecení pri 600 C za 00 000 h až 89 MPa [6]. Na základe techto výsledku vznikla ocel oznacovaná puvodne Nf66 (nyní P9). S prodlužující se dobou zkoušení postupne klesaly puvodne stanovené hodnoty meze pevnosti pri tecení R mt /0 5 /600 C, a to v roce 99 pouze na 57 MPa [7], o roky pozdeji 4 MPa[8]. V roce 994 byla publikována hodnota MPa [8]. Analýza provedená v roce 995 vedla k hodnote pouze MPa[9], která byla potvrzena o rok pozdeji stanovením príslušné meze pevnosti pri tecení v rozmezí 0 až 0 MPa [0]. 4. ZÁVER S prihlédnutím k výsledkum dlouhodobých zkoušek tecení provedených na nízkolegovaných i modifikovaných chromových ocelích i k výsledkum citovaných mikrostrukturních i termodynamických analýz lze konstatovat: a) Precipitacní zpevnení karbonitridickými cásticemi s vysokou termodynamickou a rozmerovou stabilitou výrazne zvyšuje žárupevnost nízkolegovaných a modifikovaných Cr ocelí. b) K efektivnímu využití zpevnení tuhého roztoku lze doporucit: - V nízkolegovaných CrMoC ocelích snížit ekvivalentní obsah Mo na 0,5 %. -V modifikovaných chromových ocelích snížit ekvivalentní obsah Mo na % Zvýšení obsahu Mo nad uvedenou mez nevede ke zvýšení žárupevnosti ocelí, ale velké cástice Lavesovy fáze vedou ke zhoršení plasticity ocelí. Navíc obsah Mo nad uvedenou mez zbytecne zvyšuje cenu feritických ocelí. Uvedené poznatky lze využít pri úpravách chemického složení stávajících ocelí i pri vývoji nových feritických ocelí. 4

LITERATURA. FOLDYNA, V.; PURMENSKÝ, J.: Role of dispersed phase in creep of ferritic steel. Czechoslovak Journal of Physics, 989, 9, s... FOLDYNA, V.; KUBON, Z.; VODÁREK, V.: Long term creep resistance and microstructural stability of ferritic heat resistant steels. Sborník Fifth Workshop on the Ultra-Steel, 00, Tsukuba, Japan, s. 50.. PURMENSKÝ, J.; FOLDYNA, V.; KUBON, Z.: Creep resistance and structural stability of low-alloy CrMo and CrMoV steels. Sborník 8 th Int. Conf. on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures. Ed. T. Sakuma and K. Yagi, 999, Tsukuba, Japan, s. 49. 4. FOLDYNA, V. aj.: Chromium modified steels-metalurgical understanding. Sborník 7 th Liege Conference Materials for Advanced Power Engineering, Eds. D. Coutsouradis et al., Klewer Acadamic Publishers, Liege, 00, s. 477. 5. FOLDYNA, V. aj.: Archiv fur das Eisenhuttenwessen, 97, 4, s. 97. 6. JAKOBOVÁ, A. aj.: Creep resistant ferritic containing 0,5 to % Cr. Sborník 0 th Int. Conf. Creep Resistant Metallic Materials, Praha, 00, s. 7. 7. PURMENSKÝ, J.; FOLDYNA, V.: Creep and structural damage of low alloy steam pipes after creep exposure in service. Sborník 7 th Int. Conf. Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures, Ed. J.C.Earthman, F.A.Mohamed, 977, s. 789. 8. FOLDYNA, V.; PURMENSKÝ, J.; KUBON, Z.: Development of low alloy and 9 % chromium steels. Sborník st Int. Conf. on Component Optimalisation, Ed. W.J.Evans, R.W.Evans, M.r.Bache, 999, s. 87. 9. KORCÁKOVÁ, L. aj.: Improved model for Mo rich Laves phase and its application for 9 % Cr steel. Calphad, (bude publikováno). 0. FOLDYNA, V aj.: The role of Mo and W on the creep properties of and 9 % chromium steels. Sborník METAL 00, Tanger, 00, No. 8 (CD ROM).. FOLDYNA, V. aj.: Použití termodynamických výpoctu pro optimalizaci chemického složení feritických žárupevných ocelí. In: METAL 00,. mezinárodní konference,, TANGER 00 (CD ROM).. PURMENSKÝ, J; FOLDYNA, V.; KUBON, Z.: Creep Resistance and Microstructural Stability of Ferritic Steels. In. Report of the comitee on Heat Resisting Materials. Japan Society for the promotion of Science. Vol 44 (00) paper 49, page 5.. FOLDYNA, V.; PURMENSKÝ, J.; KUBON, Z.: Development of Advanced Chromium Steels with Respect to Microstructure and Structural Stability, ISIJ International, Vol. 40 (000), Supplement p. 4. 4. FOLDYNA, V.; KUBON,Z.; JAKOBOVÁ, A.: Creep Rupture Strength Assessment of Nf66. Neuverejnená výzkumná zpráva pro COST 50, brezen 995. 5. FOLDYNA, V. aj.: Microstructure and Properties of Modified % Cr Steels. Sborník 7 th Liege Conference Materials for Advanced Power Engineering 00, Part III, str. 477. 6. T.FUJITA:COST-EPRI Workshop, Schafhausen, October 986. 7. H. MIMURA aj.: Development of a 9 Cr 0,5 Mo,8 W V Nb Steel for Boilers Tube and Pipe. In. Proc. Conf. High Temperature Materials for Power Engineering, Liege, 990, p. 485. 8. NAOI aj.: Development of Tubes and Pipes for Ultra-Supercritical Thermal Power Plant Boilers, Nippon Steel Technical Report No 57, April 99, p.. 9. FOLDYNA, V.; KUBON, Z.; JAKOBOVÁ, A:: Neuverejnená zpráva pro COST 50, Výzkumný ústav Vítkovice, brezen 995. 0. W.BENDICK; M.RING: Creep rupture strength of tungsten alloys 9- % Cr steels for piping in power plants. Steel research 67 (996), No 9, p. 8. 5