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

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

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

SOUVISLOST VÝSKYTU SIGMA-FÁZE VE STRUKTUŘE A ŽÁRUPEVNÝCH VLASTNOSTÍ LITÉ SLITINY NA BÁZI Ni

ŽÁUPEVNÉ VLASTNOSTI VYBRANÝCH SUPERSLITIN NA BÁZI Ni. HIGH TEMPERATURE PROPERTIES OF SELECTED Ni BASE SUPERALLOYS. Jan Hakl Tomáš Vlasák

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

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

PŘÍSPĚVEK K OPTIMALIZACI MATERIÁLU PRO LOPATKY LETECKÝCH TURBIN. SVÚM a.s., Areál VÚ, Praha 9,

DEGRADACE STRUTURY A MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY LVN13 DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

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

Tomáš Vlasák a, Jan Hakl a, Jiří Sochor b, Jan Čech b

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

, Hradec nad Moravicí

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

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

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

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

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

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

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

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

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

VLIV MIKROSTRUKTURY NA ODOLNOST DUPLEXNÍ OCELI 22/05 VŮČI SSC. Petr Jonšta a Jaroslav Sojka a Petra Váňová a Marie Sozańska b

OPTIMALIZACE REŽIMU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ PRO ZVÝŠENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY ALSI9Cu2Mg

Mikrostrukturní analýza svarového spoje oceli P92 po creepové expozici

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

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

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

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI VYSOCEPEVNÉ NÍZKOLEGOVANÉ OCELI. David Aišman

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

, Hradec nad Moravicí POLYKOMPONENTNÍ SLITINY HOŘČÍKU MODIFIKOVANÉ SODÍKEM

PLASTICKÉ VLASTNOSTI VYSOKOPEVNOSTNÍCH MATERIÁLŮ DĚLENÝCH NESTANDARDNÍMI TECHNOLOGIEMI

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

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

ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC

VÝVOJ NOVÝCH NÁSTROJOVÝCH OCELÍ PRO KOVACÍ ZÁPUSTKY

STRUKTURNÍ STABILITA A VLASTNOSTI SVAROVÝCH SPOJŮ OCELI T24

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

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

ROZVOJ CREEPOVÉ DEFORMACE A POŠKOZENÍ KOMORY PŘEHŘÍVÁKU Z CrMoV OCELI

VLASTNOSTI RYCHLE ZTUHLÝCH PRÁŠKŮ NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM

Provozní korozní zkoušky ohybù austenitických ocelí pro nadkritické uhelné kotle

VLIV OBSAHU HLINÍKU NA VLASTNOSTI HOŘČÍKOVÝCH SLITIN PŘI ODLÉVÁNÍ DO BENTONITOVÝCH A FURANOVÝCH FOREM

DEGRADACE MATERIÁLOVÝCH VLASTNOSTÍ OCELI A PŘÍČINY VZNIKU TRHLIN VYSOKOTLAKÝCH PAROVODŮ

PROBLEMATICKÉ SVAROVÉ SPOJE MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ

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

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.9 Plasticita a creep

POPIS PRECIPITAČNÍCH DĚJŮ PŘI SEKUNDÁRNÍM VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI SE ZVÝŠENÝM OBSAHEM NIOBU. P. Novák, M. Pavlíčková, D. Vojtěch, J.

Doba žíhání [h]

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

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

VLIV NĚKTERÝCH TECHNOLOGICKÝCH FAKTORŮ NA ŽÁRUPEVNOST LITÉ SUPERSLITINY IN 738 LC. Jan Hakl a Tomáš Vlasák a Pavel Kovařík b Pavel Novák b

DLOUHODOBÁ ŽÁRUPEVNOST KOTLOVÝCH TRUBEK Z CrMoV ŽÁRUPEVNÉ OCELI SE ZVÝŠENOU ŽÁRUPEVNOSTÍ

KOROZNĚ MECHANICKÉ CHOVÁNÍ OCELI SAF 2205 CORROSION - MECHANICAL BEHAVIOUR OF SAF 2205 STEEL. Radka Míková

KOROZNÍ CHOVÁNÍ Mg SLITIN V PROVZDUŠNĚNÉM FYZIOLOGICKÉM ROZTOKU

VLIV CREEPU NA STRUKTURU A VLASTNOSTI POVRCHOVÝCH VRSTEV U NIKLOVÝCH SUPERSLITIN

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

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

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

MIKROSTRUKTURNÍ VLASTNOSTI V DIFUZNÍCH SPOJÍCH Ni 3 Al-Ni A NiAl-Ni. Barabaszová K., Losertová M., Kristková M., Drápala J. a

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

E-B 321. EN ISO 3580: E Z (CrMoV) B 22

SVÚM a.s. Zkušební laboratoř vlastností materiálů Tovární 2053, Čelákovice

3. VÝSLEDKY ZKOUŠEK A JEJICH DISKUSE

INFLUENCE OF TREATING CONDITIONS ON STRUCTURE OF FORGED PIECES FROM THE STEEL GRADE C35E

Tváření,tepelné zpracování

DEGRADACE STRUKTURY A VLASTNOSTÍ NÍZKOLEGOVANÝCH OCELÍ DLOUHODOBÝM ÚČINKEM TEPLOTY

VYHODNOCENÍ STRUKTURY ODLITKŮ PŘIPRAVENÝCH METODOU VYTAVITELNÉHO MODELU S VYUŽITÍM NUMERICKÉ SIMULACE

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

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

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

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

a Katedra materiálů FJFI ČVUT, Trojanova 13, Praha, ČR, b UJP PRAHA a.s., Nad Kamínkou 1345, Praha Zbraslav, ČR,

MATERIÁLOVÁ PROBLEMATIKA SPALOVEN S VYŠŠÍMI PARAMETRY PÁRY

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

Metalografie. Praktické příklady z materiálových expertíz. 4. cvičení

VLIV MIKROSTRUKTURY SLINUTÝCH KARBIDŮ NA ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ A STROJNÍCH SOUČÁSTÍ

HODNOCENÍ POVRCHOVÝCH ZMEN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ PO ELEKTROCHEMICKÝCH ZKOUŠKÁCH. Klára Jacková, Ivo Štepánek

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

HODNOCENÍ MIKROSTRUKTURY A VLASTNOSTÍ ODLITKŮ ZE SLITINY AZ91HP EVALUATION OF MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF SAND CAST AZ91HP MAGNESIUM ALLOY

STŘEDNÍ PŘIROZENÉ DEFORMAČNÍ ODPORY PŘI TVÁŘENÍ OCELÍ ZA TEPLA - VLIV CHEMICKÉHO A STRUKTURNÍHO STAVU

MIKROSTRUKTURA A ŽÁROPEVNÉ VLASTNOSTI SVAROVÉHO SPOJE OCELI P92 SVOČ FST 2009

VLIV CHEMICKÉHO SLOŽENÍ A KINETIKY KRYSTALIZACE NA TVORBU SULFIDICKÝCH VMĚSTKŮ V OCELÍCH

Svařitelnost korozivzdorných ocelí

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

Svařitelnost vysokopevné oceli s mezí kluzu 1100 MPa

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

VLIV VODÍKU NA MATERIÁLOVÉ A STRUKTURNÍ VLASTNOSTI OCELI CM 5 (ČSN )

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ POMOCÍ NANOINDENTACE

E-B 312. EN 1599: E Z (CrMo) B 42

Metodika hodnocení strukturních změn v ocelích při tepelném zpracování

STUDIUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ V OKOLÍ MAKROVTISKŮ NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

Metalurgie vysokopevn ch ocelí

ANALÝZA CREEPOVÝCH ZKOUŠEK SLITINY IN 792-5A CREEP PROPERTIES/TEST ANALYSIS OF IN 792-5A ALLOY. Jiří Zýka a Karel Hrbáček b Václav Sklenička c

Zkušební protokol č. 18/12133/12

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH OCELÍ SVOČ Jana Martínková, Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 8, Plzeň Česká republika

Slitiny titanu pro použití (nejen) v medicíně

STATISTICKÉ PARAMETRY OCELÍ POUŽÍVANÝCH NA STAVBU OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ

Materiálové laboratoře Chomutov s.r.o. Zkušební laboratoř MTL Luční 4624, Chomutov

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

TVAŘITELNOST A TRHLINY NA KONTINUÁLNĚ LITÝCH BRAMÁCH. Pavel Szturc a Petr Kozelský b Zdeněk Šáňa c

Transkript:

METAL 8... 8, Hradec nad Moravicí CREEPOVÉ VLASTNOSTI A STRUKTURA OCELI P9 CREEP PROPERTIES AND STRUCTURE OF STEEL P9 Jan Hakl, Tomáš Vlasák, Jiří Kudrman SVÚM a.s., areál VÚ, Podnikatelská, 9 Praha 9 UJP PRAHA a.s., Nad Kamínkou, Praha Abstrakt: Ocel P9 patří mezi materiály, určené pro teploty -. Důležitými podklady pro konstrukční návrh jsou creepové charakteristiky. Na základě našich měření, které zpracovávají výsledky v rozsahu 87 zkušebních hodin, je pro tento materiál uvedena pevnost při tečení, meze tečení a % a minimální rychlosti tečení. Dále je popsán stav struktur po dlouhodobém žíhání při teplotách až, který je kvantitativně vyhodnocen. Abstract: Steel P9 is included among materials which can operate under temperatures. Important basis for construction design are creep characteristics. On the basis of our work, which evaluate measurements in the extent of 87 testing hours, for this material there are determined creep rupture strength, strength for and % creep strain and minimum creep strain rate. Additionally it is described the state of structure after long term annealing at temperatures which is quantitatively evaluated.. ÚVOD P9 je feritická ocel, obsahující 9%Cr %Mo, je mikrolegovaná vanadem a niobem a dále kontrolovaným obsahem dusíku. Její úplné chemické složení podle ASTM A [] je v Tab.I. Je určena pro výrobu výkovků, odlitků, plechů a trubek, jejichž aplikace se uvažuje při teplotách. Její hlavní výhody jsou [,]: - vysoká žárupevnost a plasticita při tečení, - vysoká teplotní vodivost a nízká teplotní roztažnost, - zvýšená korozní odolnost v prostředí vodíku, vodní páry a zplodin hoření, - dobré technologické vlastnosti, - relativně nízká cena. Náš příspěvek se bude týkat pouze dílčí problematiky, a to creepových vlastností, které se v literatuře běžně nevyskytují. Dále bude zhodnocena struktura oceli P9, a to po dlouhodobém žíhání při teplotách, a.. EXPERIMENT Byla zajištěna tavba E oceli P9, vyrobená v a.s. Vítkovice, jejíž chemické složení je uvedeno v Tab.I. Tab. I Chemické složení oceli P9 (hm.%) Tab. I Chemical composition of P9 steel (% wt) Složení C Mn P S Si Cr Mo V Nb N Al Ni ASTM Min,8,, 8,,8,8,, A Max,,,,, 9,,,,,7,, E,,,,, 8,,88,,,,8,

METAL 8... 8, Hradec nad Moravicí Materiál byl tepelně zpracován postupem ± C/h/vzd.+7 ± C/h/vzd. Nejprve byla část tohoto materiálu žíhána na vzduchu v komorové peci. K tomu byly použity vzorky o rozměrech cca xx mm, které byly do pece vloženy v utěsněných Ni foliích. Žíhání bylo provedeno při teplotách - během dob až h. Po tomto postupu byla měřena tvrdost. Cílem tohoto procesu bylo najít stav, kdy materiál je téměř v rovnovážném stavu. Každý stav byl měřen čtyřikrát. Výsledky měření tvrdosti jsou graficky vyhodnoceny na obr.. Je zřejmé, P LM=7- C/h 7 8 9 že rovnovážného stavu lze dosáhnout žíháním při C po dobu h. Dále byl takto žíhaný materiál podroben kvantitativní strukturní analýze. Výsledky jsou popsány v kap.. Výchozí materiál ve tvaru válcových polotovarů o rozměrech x mm byl proto při parametrech C/ h vyžíhán a pak byly vyrobeny vzorky pro creepové zkoušky. Creep byl zkoušen na vzduchu při teplotách 7- při stálém zatížení na tyčích s měrnými parametry x mm. Všechny zkoušky byly ukončeny lomem a celkem bylo dosaženo 87 zkušebních hodin. Tvrdost HV 8 (Hv=) P LM =T.(log(t z )+) C Hv= Obr. Závislost tvrdosti na žíhání Fig. Dependence of hardness on annealing. HODNOCENÍ EXPERIMENTU.. Pevnost při tečení Nejprve byla vyhodnocena závislost napětí Larson Millerův parametr (P LM ) podle dat uvedených v []. Jedná se o hodnoty, zapsané v Tab.II a reprezentující výsledky zkoušek v celkové době do lomu h. Pro jejich vyhodnocení byl použit model []. Tab. II Literární hodnoty pevnosti při tečení oceli P9 Tab. II Creep strength of P9 steel from literature Doba Teplota ( C) (h) 7 7 98 (8) 98 8 () logσ = A + A P + A P, () LM LM kde P LM =T.(log t r +A ), T je teplota (K), σ je napětí (MPa), t je doba do lomu (h) a A - jsou materiálové konstanty, uvedené v Tab.III. Z důvodů možnosti srovnání byla použita konstanta A = shodně s []. Tato závislost je znázorněna na obr.. Tab. III Parametry modelů (-) Tab. III Parameters of model (-) Model () Model () Model () Podle [] Vlastní výsl. Mez % Mez % C,8E+ A -,979E+ -,8979E+ B -,7E-,7E- C 9,88999E+ A,898E-,779E- B,889E-,9E- C -,78E- A -,E-8-8,99E-9 B -,78E-9 -,7E-9 C -,E- A,E+,E+ B,E+,E+ C 8,79E+ C,988E-

METAL 8... 8, Hradec nad Moravicí C/ h C/ h C/ h C/ h C/ h C/ h P9 book Teplota 7 C Teplota C Teplota C Teplota 7 7 8 8 9 9 P LM =T.(log(t r )+), [K,h] Obr. Závislost napětí na P LM dle literárních dat [] Fig. Stress dependence on P LM according to literature [] 7 8 9 P LM =T.(log(t r )+), [K,h] Obr. Porovnání literární závislosti (křivka) a experimentálních výsledků Fig. Comparison of literature data (curve) and experimental results Následující obr. znázorňuje vyhodnocenou křivku a výsledky našich zkoušek pevnosti při tečení po žíhání při C/ h. Je zřejmé, že výsledky odpovídají průběhu střední hodnoty podle [] nebo jsou mírně lepší. Naše výsledky byly tedy vyhovující a byly vyhodnoceny pomocí modelu () a jsou znázorněny na obr.. Parametry A - jsou uvedeny v Tab. III. Doba do lomu [h] C C 7 C Teplota 7 C Teplota C Teplota C Teplota 7 9 7 9 C Obr. Vyhodnocení doby do lomu na teplotě a napětí modelem () Fig. Dependence evaluation of time rupture on temperature and stress by model ()... Mez tečení Příklady některých creepových křivek jsou na obr. a-c. Křivky byly vyhodnoceny jednotlivě postupem publikovaným v []. Deformace (%) 8 7 C/8MPa 7 C/7MPa 7 C/MPa Deformace (%) 8 C/MPa C/MPa C/MPa Deformace (%) C/MPa C/MPa C/9MPa Čas (h) Čas (h) Čas (h) 7 C C C Obr. Příklady creepových křivek oceli P9 Fig. Creep curves of P9

METAL 8... 8, Hradec nad Moravicí Dále byly vyjádřeny teplotní a napěťové závislosti meze tečení. K vyhodnocení mezí tečení byl použit opět model, shodný s (), a to logσ = B + B P + B P, () LM LM kde P LM =T(log t +B ), T je teplota (k), σ je napětí (MPa), t je doba do dosažení % (nebo jiné) plastické deformace (h), B - jsou materiálové konstanty, uvedené v Tab.III. a na obr. jsou ukázány průběhy mezí tečení % a %. Mez tečení [MPa] Mez tečení % Mez tečení % 7 8 9 P LM=T.(log(t r)+), [K,h] Mez pevnosti Obr. Meze tečení v závislosti na P LM Fig. Dependence of strength for specific creep strain on P LM.. Rychlost tečení Pro vyhodnocení rychlostí tečení byl použit model podle [,] ve tvaru logε& = C + C log T C + C + C log [ ( C σ T) ] log sinh T C + [ ( C σ T) ], log sinh () kde ε& je minimální rychlost tečení (%/h), σ je napětí (MPa), T je teplota (K), C - jsou materiálové konstanty, uvedené v Tab.III. Rychlosti tečení jsou znázorněny na obr.7... STRUKTURNÍ ANALÝZA.. Postup řešení Vzorky vyžíhané při teplotách byly pro metalografické studium připraveny obvyklým postupem mechanického broušení a leštění. Struktura pak byla zviditelněna leptáním v roztoku cm H SO, cm HNO a 9 cm destilované H O. Leptání bylo provedeno při teplotě C a napětí V. Kromě světelné mikroskopie byla, 7 9 7 9 Obr. 7 Závislost minimálních rychlostí na teplotě a napětí Fig. 7 Dependence of minimum creep rate on temperature and stress provedena na elektronovém mikroskopu i analýza kolódiových replik, sejmutých z naleptaných výbrusů. Pro posouzení struktur byla provedena kvantitativní stereologická analýza. Byly stanoveny strukturní parametry, hodnotící disperzitu a distribuci karbidických částic v objemu. Způsob vyloučení karbidů na rozhraní desek a postupná změna této struktury nedovolila sledovat odděleně změny parametrů částic uvnitř zrn a na jejich rozhraních. Na kolódiových replikách byly v elektronovém mikroskopu měřeny průměry řezů částicemi uvnitř zrn (d S ) C a počty částic na jednotku plochy výbrusu (N S ) C. Počet měřených Rychlost tečení [%/h],,,, C C 7 C C

METAL 8... 8, Hradec nad Moravicí míst byl minimálně, přičemž počet vyhodnocených částic minimálně. Z těchto veličin pak byly vypočteny pomocí Saltykovovy momentové metody [] odpovídající kvantitativní strukturní parametry. Při tomto postupu se užívá statistický symbol µ, který značí aritmetický průměr veličiny, uvedené za tímto symbolem v závorce. Index symbolu určuje mocninu, ve které je veličina průměrována. Ku příkladu v případě výpočtu (ds)c je tento vztah dán µ (d S ) C = n, n i = (d S ) C kde n je počet měření. K výpočtům stereologických strukturních parametrů bylo použito následujících vztahů: a) rozměr středně veliké částice karbidu ( DV ) C = b) počet částic karbidů v jednotce objemu ( NV ) C = c) střední volná vzdálenost karbidů v objemu ( LV ) C = (VV ) C = d) objemový podíl karbidů π π [µ (d s ) C ], () [µ (d s ) C ] ( N S ) C, () [( N V ) C ( DV ) C ], π [µ (d S ) C ] ( N S ) C, () (7).. Kvalitativní vyhodnocení struktur Ve výchozím stavu (viz obr.8) měla ocel charakteristickou strukturu po zušlechtění, tvořenou feritickými deskami a globulárními karbidy (zřejmě zejména MC). S teplotou a dobou žíhání se velikost karbidických částic měnila. Během žíhání při teplotě C byla pozorována postupná precipitace karbidů (viz obr.9). Kromě globulárních částic bylo možno ve struktuře pozorovat hustě vyloučené jemné destičkovité karbidy (zřejmě karbidy vanadu), a to uvnitř zrn. Žíháním při teplotě byla s růstem doby na teplotě morfologie feritických desek již postupně setřena a ve struktuře byla zřejmá přítomnost hrubnoucích karbidů (viz obr.). Tento proces bylo pak možno sledovat i při teplotě 7. Morfologie struktury se již neměnila (viz obr.). x Obr. 8 Struktura výchozího stavu Fig. 8 Initial state microstructure x Obr. 9 Struktura po žíhání C/h Fig. 9 Microstructure after C/h

METAL 8... 8, Hradec nad Moravicí x x Obr. Struktura po žíhání /h Obr. Struktura po žíhání /h Fig. Microstructure after /h Fig. Microstructure after /h.. Kvantitativní metalografie Uvedené kvalitativní procesy jsou kvantitativně charakterizovány na obr.-. Na těchto obrázcích je zachována hodnota PLM, která se ukázala být vhodná při hodnocení žárupevnosti. Vzhledem k tomu, že ocel je vhodná pro aplikaci při teplotách, je zde ještě časová osa pro teplotu C. Velikost karbidických částic (DV)C se zpočátku neliší od výchozího stavu. V průběhu žíhání však částice hrubnou (viz obr.). Při teplotě expozice C hrubnutí karbidů však nastává až při časech zhruba h a vyšších. Počet částic karbidů (NV)C nejprve narůstá na zhruba dvojnásobek výchozí hodnoty a po překonání maxíma klesá (viz obr.). Na úroveň výchozí hodnoty se dostane při expozici na teplotě C zhruba po h. Pak klesá dále-asi na polovinu výchozí hodnoty. Tato skutečnost však nastane při teplotě C až po -7h., - Počet částic (Nv)c [.mm ], - Velikost částic (Dv)c [.mm] C, 7 8 9 PLM=T.(log(tz)+) C,,, 7 8 9 PLM=T.(log(tz)+) 7 tz [h] při C 7 tz [h] při C Obr. Rozměr středně velikého karbidu Obr. Počet karbidů v jednotce objemu Fig. Dimension of mean carbide Fig. Unit number of carbides Z hlediska změn vlastností materiálu je nejcitlivějším parametrem vzdálenost karbidických částic (LV)C. Závislost tohoto parametru na době žíhání má opačný charakter ve srovnání s počtem karbidů v jednotce objemu (NV)C (viz obr. a ). Z obr. je však zřejmé, že při expozici na teplotě C při h nastává situace, která je ve výchozím stavu. Při delších časech (tj.-7h při C) se vzdálenost zvyšuje.

METAL 8... 8, Hradec nad Moravicí Vzdálenost částic (Lv)c [.mm],,,, C 7 8 9 P LM =T.(log(t z )+) 7 t z [h] při C Obr. Střední volná vzdálenost karbidů Obr. Objemový podíl karbidů Fig. Mean free carbide distance Fig. Volume carbide proportions Objemový podíl karbidů (V V ) C se z počáteční hodnoty % zvyšuje na,% při expozici -. h při teplotě C (viz obr.). Při teplotě expozice však nastává anomálie. Objemový podíl (V V ) C je nižší vzhledem k vyšší rozpustnosti C v tuhém roztoku α. Hodnoty (V V ) C jsou proto téměř na úrovni u a zachovávají si stálou úroveň. Tato skutečnost je však z hlediska aplikace nevýznamná. Celkově vzato však uvedené strukturní změny nebyly v oblasti aplikačních podmínek příliš intenzivní. Jiné fáze než karbidické nebyly detekovány. Objemový podíl částic (Vv)c [%] 8 7, 7,,,, 7 8 9 P LM=T.(log(t z)+) C 7 t z [h] při C. Závěr Ocel P9 patří mezi 9-%Cr ocele a je určena pro teploty použití. Důležitými podklady pro konstrukční návrh jsou creepové charakteristiky. Na základě našich měření jsou pro tento materiál kromě pevnosti při tečení uvedeny i meze tečení pro % a % deformace a minimální rychlosti tečení. Dále byly kvantitativně vyhodnoceny změny struktury, ke kterým dochází žíháním při teplotách až po dobu až h. Literatura [] The P9 book. Ferritic pipe for high temperature use in boilers and petrochemical applications. Vallourec Industries, France, 99. [] JAKOBOVÁ,A.-VELÍSEK,J.-HUBÁČEK,M.-STANĚK,B.: Nová progresivní ocel P9, její použití a zkušenosti s výrobou v a.s.vítkovice. Sborník konference Progresivní materiály pro energetické a chemické strojírenství, str.iii 7. VTS Vítkovice, Soláň 99. [] SEIFERT,W.-MELZER,B.: Rechnerische Auswertung von Zeitstandversuchen am Beispiel des Stahles CrMo-..Vortragsveranstaltung Langezeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe, Düsseldorf,..99. [] BÍNA,V.-HAKL,J.: Relation between creep strength and strength for specific creep strain at temperatures up to C. Materials Science and Engineering A- (997), pp.8-8. [] PECH,R.-KOUCKÝ,J.-BÍNA,V.: Matematizace hodnot pevnosti při tečení československých ocelí pro výrobu trub. Strojírenství 9(979), č.7, s.89. [] SALTYKOV,S.A.: Stereometričeskaja metallografija. Metallurgija, Moskva, 97. Tato práce vznikla za podpory MŠMT ČR projekt COST (P OC).