Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА
Приведены результаты испытаний на малоцикловую усталость стали 10ГН2МФА, полученной путем мартеновской выплавки и электрошлакового переплава в воздушной среде и теплоносителе при комнатной и повышенной температурах, а также на циклическую трещиностойкость в высокотемпературной водной среде. Показано...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2014
|
| Назва видання: | Проблемы прочности |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173169 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА / Б.Т. Тимофеев, Н.А. Васильева // Проблемы прочности. — 2014. — № 5. — С. 76-81. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-173169 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1731692020-11-26T01:26:42Z Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА Тимофеев, Б.Т. Васильева, Н.А. Научно-технический раздел Приведены результаты испытаний на малоцикловую усталость стали 10ГН2МФА, полученной путем мартеновской выплавки и электрошлакового переплава в воздушной среде и теплоносителе при комнатной и повышенной температурах, а также на циклическую трещиностойкость в высокотемпературной водной среде. Показано, что большое влияние на стадию роста усталостной трещины оказывает метод получения стали. Наведено результати досліджень на малоциклову втому сталі 10ГН2МФА, що отримана шляхом мартенівської виплавки й електрошлакової переплавки в повітряному середовищі і теплоносії за кімнатної і підвищеної температур, а також на циклічну тріщиностійкість у високотемпературному водному середовищі. Показано, що великий вплив на стадію росту утомної тріщини має метод отримання сталі. 2014 Article Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА / Б.Т. Тимофеев, Н.А. Васильева // Проблемы прочности. — 2014. — № 5. — С. 76-81. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173169 539.4 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел |
| spellingShingle |
Научно-технический раздел Научно-технический раздел Тимофеев, Б.Т. Васильева, Н.А. Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА Проблемы прочности |
| description |
Приведены результаты испытаний на малоцикловую усталость стали 10ГН2МФА, полученной путем мартеновской выплавки и электрошлакового переплава в воздушной среде и теплоносителе при комнатной и повышенной температурах, а также на циклическую трещиностойкость в высокотемпературной водной среде. Показано, что большое влияние на стадию роста усталостной трещины оказывает метод получения стали. |
| format |
Article |
| author |
Тимофеев, Б.Т. Васильева, Н.А. |
| author_facet |
Тимофеев, Б.Т. Васильева, Н.А. |
| author_sort |
Тимофеев, Б.Т. |
| title |
Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА |
| title_short |
Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА |
| title_full |
Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА |
| title_fullStr |
Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА |
| title_full_unstemmed |
Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА |
| title_sort |
влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10гн2мфа |
| publisher |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/173169 |
| citation_txt |
Влияние технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости стали марки 10ГН2МФА / Б.Т. Тимофеев, Н.А. Васильева // Проблемы прочности. — 2014. — № 5. — С. 76-81. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Проблемы прочности |
| work_keys_str_mv |
AT timofeevbt vliânietehnologičeskihiékspluatacionnyhfaktorovnasoprotivlenieustalostistalimarki10gn2mfa AT vasilʹevana vliânietehnologičeskihiékspluatacionnyhfaktorovnasoprotivlenieustalostistalimarki10gn2mfa |
| first_indexed |
2025-07-15T09:42:05Z |
| last_indexed |
2025-07-15T09:42:05Z |
| _version_ |
1837705489349083136 |
| fulltext |
ÓÄÊ 539.4
Âëèÿíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ è ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ íà ñîïðîòèâëåíèå
óñòàëîñòè ñòàëè ìàðêè 10ÃÍ2ÌÔÀ*
Á. Ò. Òèìîôååâ, Í. À. Âàñèëüåâà
ÔÃÓÏ ÖÍÈÈ ÊÌ “Ïðîìåòåé”, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã, Ðîññèÿ
Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé íà ìàëîöèêëîâóþ óñòàëîñòü ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ, ïîëó÷åí-
íîé ïóòåì ìàðòåíîâñêîé âûïëàâêè è ýëåêòðîøëàêîâîãî ïåðåïëàâà â âîçäóøíîé ñðåäå è
òåïëîíîñèòåëå ïðè êîìíàòíîé è ïîâûøåííîé òåìïåðàòóðàõ, à òàêæå íà öèêëè÷åñêóþ
òðåùèíîñòîéêîñòü â âûñîêîòåìïåðàòóðíîé âîäíîé ñðåäå. Ïîêàçàíî, ÷òî áîëüøîå âëèÿíèå íà
ñòàäèþ ðîñòà óñòàëîñòíîé òðåùèíû îêàçûâàåò ìåòîä ïîëó÷åíèÿ ñòàëè.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ìàðòåíîâñêàÿ âûïëàâêà, ýëåêòðîøëàêîâûé ïåðåïëàâ, ìàëîöèêëîâàÿ
óñòàëîñòü, ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû.
Ââåäåíèå. Íèçêîëåãèðîâàííóþ ñòàëü ìàðêè 10ÃÍ2ÌÔÀ äëÿ èçãîòîâëåíèÿ ýëå-
ìåíòîâ îáîðóäîâàíèÿ àòîìíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ óñòàíîâîê ñ ðåàêòîðàìè ÂÂÝÐ-1000
íà÷àëè ïðèìåíÿòü â êîíöå 1970 ãã. Èç ýòîé ñòàëè èçãîòîâëÿëè äëÿ áîëåå ìîùíûõ
(1000 ÌÂò) ýíåðãîóñòàíîâîê êîðïóñà ïàðîãåíåðàòîðîâ (ðèñ. 1), êîìïåíñàòîðû îáúåìà,
åìêîñòè ñèñòåìû àâàðèéíîãî îõëàæäåíèÿ è çàùèòû, êîëëåêòîðû, òðóáîïðîâîäû ãëàâ-
íîãî öèðêóëÿöèîííîãî òðàêòà, ñåïàðàòîðû ïàðà è íåêîòîðûå äðóãèå óçëû. Â óêàçàí-
íûõ êîíñòðóêöèÿõ ñòàëü èñïîëüçîâàëè â îñíîâíîì â âèäå ïîêîâîê èëè òîëñòîëèñòî-
âîãî ïðîêàòà, îíà âûïëàâëÿëàñü ïåðâîíà÷àëüíî â ìàðòåíîâñêèõ ïå÷àõ (ïàðîãåíåðà-
òîðû äëÿ ïåðâûõ äåñÿòè êîìïëåêòîâ ÀÝÑ ñ ðåàêòîðàìè ÂÂÝÐ-1000).
Ïîçæå äëÿ ïîêîâîê, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ èçãîòîâëåíèÿ êîëëåêòîðîâ, íà÷àëè
èñïîëüçîâàòü ñòàëü ýëåêòðîøëàêîâîãî ïåðåïëàâà (ÝØÏ), à äëÿ êîðïóñíûõ êîíñòðóê-
öèé – ïðîêàò ýëåêòðîäóãîâîé âûïëàâêè. Òàêîé ïåðåõîä íà áîëåå ñîâðåìåííóþ òåõíî-
ëîãèþ ïîçâîëèë çíà÷èòåëüíî ïîâûñèòü êà÷åñòâî ïðîäóêöèè è, êàê ñëåäñòâèå, èñêëþ-
÷èòü âîçìîæíîñòü ïîâðåæäåíèé ïðè ýêñïëóàòàöèè, ÷òî ïîäòâåðæäàåòñÿ ñòàòèñòè-
÷åñêèì àíàëèçîì ðàñïðåäåëåíèÿ ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïðè îäíîêðàòíîì ðàñòÿæåíèè
[1–3], êîòîðûé ñâèäåòåëüñòâóåò î ïðåèìóùåñòâå ìåòàëëà ýëåêòðîäóãîâîé âûïëàâêè è
ÝØÏ.
© Á. Ò. ÒÈÌÎÔÅÅÂ, Í. À. ÂÀÑÈËÜÅÂÀ, 2014
76 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5
* Äîêëàä íà Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè “Óñòàëîñòü è òåðìîóñòàëîñòü
ìàòåðèàëîâ è ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèé” (Êèåâ, 2013).
Ðèñ. 1. Êîðïóñ ïàðîãåíåðàòîðà ÏÃÂ-1000.
Ýêñïëóàòàöèîííûå ïîâðåæäåíèÿ. Â 1987 ãîäó ïîñëå 6–8 òûñ. ÷ ýêñïëóàòàöèè
áûëè îáíàðóæåíû ïåðâûå ïîâðåæäåíèÿ íà êîëëåêòîðàõ ïàðîãåíåðàòîðîâ Þæíî-
Óêðàèíñêîé ÀÝÑ â ìåñòå çàâàëüöîâêè òåïëîîáìåííûõ òðóáîê � �16 15, ìì èç íåðæà-
âåþùåé ñòàëè â ñòåíêó êîëëåêòîðà ñî ñòîðîíû âòîðîãî êîíòóðà (ðèñ. 2). Äëÿ ïåðâûõ
êîìïëåêòîâ ýòà îïåðàöèÿ (çàâàëüöîâêà) âûïîëíÿëàñü ïóòåì âçðûâà, ÷òî, ïðè íåçíà-
÷èòåëüíûõ îòêëîíåíèÿõ îò óñòàíîâëåííîé òåõíîëîãèè, ïðèâîäèëî ê îáðàçîâàíèþ
êîíöåíòðàòîðà â îõðóï÷åííîì ïåðëèòíîì ìàòåðèàëå ìåæòðóáíîãî ïðîñòðàíñòâà èç
ôåððèòíî-ïåðëèòíîé ñòàëè (ðèñ. 3).
Ïðèìåðíî ÷åðåç 10 ëåò (íîÿáðü 1998 ã.) áûëè îáíàðóæåíû ïîâðåæäåíèÿ [4] â
îáëàñòè ñâàðíîãî øâà ïðèâàðêè ãîðÿ÷åãî êîëëåêòîðà ê êîðïóñó ïåðâîãî ïàðîãåíå-
ðàòîðà ÏÃÂ-1000 5-ãî ýíåðãîáëîêà Íîâî-Âîðîíåæñêîé ÀÝÑ (ðèñ. 4). Ïðè îñìîòðå
êàðìàíîâ ïîâðåæäåííûõ êîëëåêòîðîâ, ïîñëå âûðåçêè òåìïëåòîâ, áûëè îáíàðóæåíû
øëàì, ìíîãî÷èñëåííûå ÿçâû è êîððîçèîííûå êàâåðíû, îò êîòîðûõ ïðè ýêñïëóàòàöèè
çàðîæäàëèñü òðåùèíû.
Öèêëè÷åñêàÿ ïðî÷íîñòü ñòàëè íà ñòàäèè çàðîæäåíèÿ òðåùèíû. Ïðè ðàñ-
ñìîòðåíèè êîíñòðóêöèè ïàðîãåíåðàòîðà âèäíî, ÷òî îòäåëüíûå åãî óçëû çà 60 ëåò
ýêñïëóàòàöèè íà ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ íàêàïëèâàþò óñòàëîñòíûå ïîâðåæäåíèÿ (ðèñ. 1).
 îòäåëüíûõ ìåñòàõ ñóììàðíàÿ öèêëè÷åñêàÿ ïîâðåæäàåìîñòü à áëèçêà ê êðèòè÷åñ-
êîé. Òàê, ïî äàííûì ðàáîòû [5] íà êîðïóñå ïàðîãåíåðàòîðà à� 0 929, , â îáëàñòè
Ðèñ. 2. Èíèöèèðîâàíèå ðàçðóøåíèÿ â êîëëåêòîðå.
Ðèñ. 3. Ìåñòî çàðîæäåíèÿ ïîâðåæäåíèÿ â ñòåíêå êîëëåêòîðà ïðè ýêñïëóàòàöèè.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5 77
Âëèÿíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ è ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ ...
êîëëåêòîðà ñî ñòîðîíû âòîðîãî êîíòóðà à� 0 383, . Òàêàÿ ñóììàðíàÿ öèêëè÷åñêàÿ
ïîâðåæäàåìîñòü è íàëè÷èå îáëàñòåé ðàçðóøåíèÿ â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ îáóñëîâëè-
âàþò íåîáõîäèìîñòü èçó÷åíèÿ óñòàëîñòíîé ïðî÷íîñòè ñòàëè êàê íà ñòàäèè çàðîæäå-
íèÿ òðåùèíû [4], òàê è íà ñòàäèè åå ðàñïðîñòðàíåíèÿ [5]. Ïðè ýòîì ñëåäóåò ó÷èòû-
âàòü âëèÿíèå ñðåäû, ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé, âûçâàííûõ òåõíîëîãèåé èçãîòîâëå-
íèÿ, è äëèòåëüíîñòè ïðåáûâàíèÿ êîíñòðóêöèè â îáëàñòè ïîâûøåííûõ òåìïåðàòóð
200 350... ,� Ñ îïàñíûõ äëÿ óãëåðîäèñòûõ è íèçêîëåãèðîâàííûõ ñòàëåé ñ òî÷êè çðåíèÿ
ïðîÿâëåíèÿ ýôôåêòà äåôîðìàöèîííîãî ñòàðåíèÿ [6].
Ïîñêîëüêó ðàçëè÷èå â ñîïðîòèâëåíèè óñòàëîñòíîìó ðàçðóøåíèþ ïðè 20� Ñ äëÿ
ñòàëè, ïîëó÷åííîé ðàçíûìè ìåòîäàìè âûïëàâêè, îòñóòñòâóåò (ðèñ. 5), âëèÿíèå ýêñï-
ëóàòàöèîííûõ òåìïåðàòóð (200 350... � Ñ) íà ýòó õàðàêòåðèñòèêó ìàòåðèàëà îöåíèâàëè
òîëüêî äëÿ ìåòàëëà ÝØÏ (ðèñ. 6).
Íà ðèñ. 6 ïðåäñòàâëåíû êðèâàÿ óñòàëîñòè, ïîëó÷åííàÿ ïðè 20� Ñ, è ýêñïåðèìåí-
òàëüíûå äàííûå, õàðàêòåðèçóþùèå óñòàëîñòíóþ ïðî÷íîñòü ïðè ïîâûøåííûõ òåìïå-
ðàòóðàõ (òî÷êè). Òàê, ïî÷òè âñå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïðè 350� Ñ ðàñïîëîæåíû
íèæå êðèâîé óñòàëîñòè. ×òî êàñàåòñÿ äðóãèõ ðåçóëüòàòîâ ïî ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè
ýòîé ñòàëè ïðè ïîâûøåííûõ òåìïåðàòóðàõ, âñå îíè ðàñïîëîæåíû âáëèçè êðèâîé
óñòàëîñòè, ïîëó÷åííîé ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå. Ñëåäîâàòåëüíî, òåìïåðàòóðà äî
350� Ñ ïðàêòè÷åñêè íå îêàçûâàåò âëèÿíèÿ íà ýòó õàðàêòåðèñòèêó íèçêîëåãèðîâàííîé
ñòàëè [7]. Ôàêòè÷åñêàÿ òåìïåðàòóðà ïðè ýêñïëóàòàöèè êîëëåêòîðà ñîñòàâëÿåò 270...
...320�C.
Ðèñ. 4. Êîððîçèîííûå ïîâðåæäåíèÿ ïàðîãåíåðàòîðà ÏÃÂ-1000 â îáëàñòè ñâàðíîãî øâà ¹ 111.
Ðèñ. 5. Ñîïðîòèâëåíèå ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ïðè êîìíàòíîé òåìïå-
ðàòóðå: �, � – ïîêîâêè èç ìåòàëëà ÝØÏ; îñòàëüíûå òî÷êè – ëèñòîâîé ïðîêàò ìàðòåíîâñêîé
âûïëàâêè.
78 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5
Á. Ò. Òèìîôååâ, Í. À. Âàñèëüåâà
Êîððîçèîííî-óñòàëîñòíàÿ ïðî÷íîñòü ñòàëè. Ýêñïåðèìåíòû ïî îöåíêå âëèÿíèÿ
òåïëîíîñèòåëÿ (âîäíàÿ ñðåäà ïðè òåìïåðàòóðå 270� Ñ) íà ñîïðîòèâëåíèå ìàëîöèêëî-
âîé óñòàëîñòè ïî êðèòåðèþ ðàçðóøåíèÿ (N f ) áûëè âûïîëíåíû íà ìåòàëëå ìàðòå-
íîâñêîé âûïëàâêè è ÝØÏ (ðèñ. 7).
Íà ñòàäèþ çàðîæäåíèÿ óñòàëîñòíîé òðåùèíû âîäíàÿ ñðåäà ïðàêòè÷åñêè íå
âëèÿåò, ÷òî âèäíî èç êðèâîé, ïðåäñòàâëåííîé íà ðèñ. 7. Íåñêîëüêî èíàÿ êàðòèíà
íàáëþäàåòñÿ ïðè îöåíêå âëèÿíèÿ âîäíîé ñðåäû íà êèíåòèêó óñòàëîñòíîé òðåùèíû.
Áûëè ïðîâåäåíû ýêñïåðèìåíòû ïî îöåíêå ñîïðîòèâëåíèÿ óñòàëîñòíîìó ðàçðó-
øåíèþ ñòàëè ìàðêè 10ÃÍ2ÌÔÀ íà ñòàäèè ðîñòà òðåùèíû (íà âîçäóõå ïðè êîìíàòíîé
(20� Ñ) è ïîâûøåííîé (275� Ñ) òåìïåðàòóðàõ). Ýêñïåðèìåíò âûïîëíÿëè íà êîìïàêòíûõ
îáðàçöàõ òîëùèíîé 25 ìì ïðè ôèêñèðîâàííîì çíà÷åíèè àñèììåòðèè öèêëà íàãðó-
æåíèÿ (R � 0 1, ) ñ ÷àñòîòîé f � 17 Ãö. Ñêîðîñòü ðîñòà óñòàëîñòíîé òðåùèíû â ñòàëè
10ÃÍ2ÌÔÀ ïðè èñïûòàíèè íà âîçäóõå ïðè R � 0 1, îïðåäåëÿëè ïî óðàâíåíèþ Ïàðèñà:
ïðè 20� Ñ
dl dN K� �
�3 49 10 12 2 97, ;,
�
ïðè 275� Ñ
dl dN K� �
�170 10 11 2 56, .,
�
Ðèñ. 6. Ñîïðîòèâëåíèå ìàëîöèêëîâîé óñòàëîñòè ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ-Ø ïðè ïîâûøåííûõ òåì-
ïåðàòóðàõ íà âîçäóõå: 1 – Ò � �200 Ñ; 2 – Ò � �250 Ñ; 3 – Ò � �275 Ñ; 4 – Ò � �300 Ñ; 5 –
Ò � �325 Ñ; 6 – Ò � �350 Ñ.
Ðèñ. 7. Ñîïîñòàâëåíèå ìàëîöèêëîâîé ïðî÷íîñòè ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ ïðè èñïûòàíèè íà âîçäóõå
(�, �) è â ñðåäå òåïëîíîñèòåëÿ (�, �): �, � – ìàðòåíîâñêàÿ âûïëàâêà; �, � – ÝØÏ.
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5 79
Âëèÿíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ è ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ ...
Ïðåäâàðèòåëüíàÿ îäíîêðàòíàÿ ïëàñòè÷åñêàÿ äåôîðìàöèÿ äî 5% îêàçûâàåò íåçíà-
÷èòåëüíîå âëèÿíèå íà ñêîðîñòü ðîñòà óñòàëîñòíîé òðåùèíû íà âîçäóõå ïðè R � 0 1,
[8]. Èññëåäîâàíèå ìåòàëëà ïîâðåæäåííûõ êîëëåêòîðîâ ïîêàçàëî, ÷òî ðàçâèòèå òðå-
ùèíû â ìåòàëëå ïðè ýêñïëóàòàöèè íîñèò êîððîçèîííî-óñòàëîñòíûé õàðàêòåð [4].
Ïîýòîìó íåîáõîäèìî áûëî îïðåäåëèòü ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû â ñðåäå òåïëîíîñè-
òåëÿ – â âûñîêîòåìïåðàòóðíîé âîäíîé ñðåäå. Òàêèå ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëè äëÿ ýòîé
ìàðêè ñòàëè, âûïëàâëåííîé â ìàðòåíîâñêîé ïå÷è (ïåðâûå êîëëåêòîðû ïàðîãåíåðàòî-
ðîâ ÏÃÂ-1000 áûëè èçãîòîâëåíû èç ýòîãî ìåòàëëà) è ïîñëå ÝØÏ (íà÷èíàÿ ñ 1990 ã.,
âñå ïîñëåäóþùèå êîëëåêòîðû ïàðîãåíåðàòîðîâ ÏÃÂ-1000 èçãîòîâëÿëè èç ìåòàëëà
ïîñëå ÝØÏ)*. Ñåðíûå îòïå÷àòêè â ïëîñêîñòè ðàçðóøåíèÿ ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî
èõ êîëè÷åñòâî äëÿ ñòàëè ìàðòåíîâñêîé âûïëàâêè è ïîñëå ÝØÏ çíà÷èòåëüíî ðàçëè-
÷àåòñÿ. Ðåçóëüòàòû èñïûòàíèé ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ, ïîëó÷åííîé ðàçëè÷íûìè ìåòîäàìè
âûïëàâêè, íà ñîïðîòèâëåíèå ðàçâèòèþ óñòàëîñòíîé òðåùèíû â âîäå âûñîêèõ ïàðà-
ìåòðîâ ïðè âûñîêèõ çíà÷åíèÿõ êîýôôèöèåíòà àñèììåòðèè R � 0 7, ïîêàçàëè, ÷òî
ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû â ìåòàëëå ìàðòåíîâñêîé âûïëàâêè âûøå, ÷åì ïîñëå ÝØÏ,
÷òî ñâÿçàíî ñ ôîðìîé è êîëè÷åñòâîì ñåðíèñòûõ âêëþ÷åíèé â ìåòàëëå îòêðûòîé
âûïëàâêè (ðèñ. 8). Èìåííî ïîýòîìó ïðè èçãîòîâëåíèè êîëëåêòîðîâ ïàðîãåíåðàòîðîâ
ÏÃÂ-1000 â äàëüíåéøåì íà÷àëè èñïîëüçîâàòü ñòàëü ìàðêè 10ÃÍ2ÌÔÀ ïîñëå ÝØÏ.
Ñîñòàâ âîäíîé ñðåäû îêàçûâàåò çàìåòíîå âëèÿíèå íà ñêëîííîñòü ê çàìåäëåí-
íîìó äåôîðìàöèîííîìó êîððîçèîííîìó ðàñòðåñêèâàíèþ ñòàëè, ÷òî íåîäíîêðàòíî
îòìå÷àëîñü â ðÿäå èññëåäîâàíèé [9, 10].  ïåðâóþ î÷åðåäü ýòî îòíîñèòñÿ ê ìåòàëëó,
ïîëó÷åííîìó ïóòåì îòêðûòîé ìàðòåíîâñêîé âûïëàâêè, ôîðìà ñóëüôèäíûõ íåìåòàë-
ëè÷åñêèõ âêëþ÷åíèé â êîòîðîì íå ÿâëÿåòñÿ îêðóãëîé â îòëè÷èå îò òàêîâîé â ìåòàëëå
ïîñëå ÝØÏ.
Çàêëþ÷åíèå. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñîïðîòèâëåíèå óñòàëîñòíîìó ðàçðóøåíèþ íèçêî-
ëåãèðîâàííîé ñòàëè ìàðêè 10ÃÍ2ÌÔÀ ìîæåò çàìåòíî èçìåíÿòüñÿ â çàâèñèìîñòè îò
ðàçëè÷íûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ è ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ. Áîëüøåå âëèÿíèå ýòè
ôàêòîðû îêàçûâàþò íà ñòàäèþ ðîñòà óñòàëîñòíîé òðåùèíû. Èç òåõíîëîãè÷åñêèõ
ôàêòîðîâ íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëåí – ìåòîä âûïëàâêè ñòàëè, èç ýêñïëóàòàöèîííûõ –
êîððîçèîííàÿ ñðåäà. Èññëåäóåìàÿ ñòàëü ïîñëå ÝØÏ ÿâëÿåòñÿ áîëåå ñòàáèëüíîé êàê
ïðè ñòàòè÷åñêîì, òàê è öèêëè÷åñêîì íàãðóæåíèè. Îíà íå ñêëîííà ê äåôîðìàöèîí-
íîìó ñòàðåíèþ è êîððîçèîííîìó ðàñòðåñêèâàíèþ ïðè èñïûòàíèÿõ ïðè íèçêîé ñêî-
ðîñòè äåôîðìèðîâàíèÿ.
* Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ÷àñòü ðàáîòû âûïîëíåíà Â. À. Ôåäîðîâîé.
Ðèñ. 8. Âëèÿíèå ìåòîäà âûïëàâêè ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ íà ñêîðîñòü ðîñòà òðåùèíû â âûñîêî-
òåìïåðàòóðíîé âîäíîé ñðåäå (Ò � �270 Ñ, R � 0 7, , f �17 Ãö).
80 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5
Á. Ò. Òèìîôååâ, Í. À. Âàñèëüåâà
Ð å ç þ ì å
Íàâåäåíî ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü íà ìàëîöèêëîâó âòîìó ñòàë³ 10ÃÍ2ÌÔÀ, ùî îòðè-
ìàíà øëÿõîì ìàðòåí³âñüêî¿ âèïëàâêè é åëåêòðîøëàêîâî¿ ïåðåïëàâêè â ïîâ³òðÿíîìó
ñåðåäîâèù³ ³ òåïëîíîñ³¿ çà ê³ìíàòíî¿ ³ ï³äâèùåíî¿ òåìïåðàòóð, à òàêîæ íà öèêë³÷íó
òð³ùèíîñò³éê³ñòü ó âèñîêîòåìïåðàòóðíîìó âîäíîìó ñåðåäîâèù³. Ïîêàçàíî, ùî âåëè-
êèé âïëèâ íà ñòàä³þ ðîñòó óòîìíî¿ òð³ùèíè ìຠìåòîä îòðèìàííÿ ñòàë³.
1. Æåðåáåíêîâ À. Ñ., Òèìîôååâ Á. Ò., ×åðíàåíêî Ò. À. Ñòàòèñòè÷åñêèé àíàëèç
óðîâíÿ ñâîéñòâ è òåõíîëîãè÷åñêîé ïîâðåæäàåìîñòè ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé ïàðî-
ãåíåðàòîðîâ èç ñòàëè ìàðêè 10ÃÍ2ÌÔÀ // Âîïð. ñóäîñòðîåíèÿ. Ñåð. Ñâàðêà. –
1982. – Âûï. 33. – Ñ. 30 – 38.
2. Äàóíèñ Ì. À., Ìàòðîñîâà Å. Ã., Ïèìåíîâ Â. Í. è äð. Óñòàëîñòíàÿ ïðî÷íîñòü
ñâàðíûõ ñîåäèíåíèé èç íèçêîëåãèðîâàííîé ñòàëè // Òàì æå. – 1977. – Âûï. 24. –
Ñ. 3 – 8.
3. Bazaras Z., Timofeev B., Vasilieva N., and Kersys R. Mechanical properties of steel
10MnNi2MoVA for NPP units // Proc. of the 16th Int. Conf. “Mechanika-2011”
(April 7–8, 2011, Kaunas). – Kaunas, 2010. – P. 46 – 49.
4. Õàð÷åíêî Ñ. À., Ñîòñêîâ Â. Â., Ëÿêèøåâ Ñ. Ë., Êîðîòàåâ Í. Ô. Êîððîçèîííîå
ïîâðåæäåíèå ìåòàëëà çîíû ïðèâàðêè êîëëåêòîðà ê êîðïóñó ïàðîãåíåðàòîðà
ÏÃÂ-1000Ì. Ïóòè ðåøåíèÿ ïðîáëåìû // Ñá. òð. ÎÀÎ ÎÊÁ “Ãèäðîïðåññ”. – 2011.
– Âûï. 12. – 054.pdf.
5. Ïèìèíîâ Â. À. Îáîñíîâàíèå ïðî÷íîñòè è ðåñóðñà îñíîâíîãî îáîðóäîâàíèÿ ÐÓ //
Òð. êîíô. (ìàðò 14–17, 2011, Àíêàðà) // Ñá. òð. ÎÀÎ ÎÊÁ “Ãèäðîïðåññ”. – 2011.
– Âûï. 12. – 015.pdf.
6. Bazaras Z., Timofeev B., and Vasilieva N. Low cycle fatigue of welded joints for
10MnNi2MoVa steel // Proc. the 15th Int. Conf. “Mechanika-2010” (April 8–9, 2010,
Kaunas). – Kaunas, 2010. – P. 50 – 52.
7. Bazaras Z., Vasilieva N., and Timofeev B. Degradation of properties for low-alloyed
steel type 10MnNi2MoVA at prolonged operation time // Proc. of the 13th Int. Conf.
“Transport Means 2009”. Technologija. – Kaunas, 2009. – P. 146 – 149.
8. Bazaras Z., Timofeev B., and Vasilieva N. Plastic strain effect on fatigue growth crack
rate for 10MnNi2MoVA steel // Proc. of the 5th Int. Conf. ITELMS–2010 (June 3–4,
2010, Panevezys, Lithuania). – Lithuania, 2010. – P. 18 – 22.
9. Êàçàíöåâ À. Ã., Çóá÷åíêî À. Ñ., Ãðèãîðüåâ Â. À. è äð. Ìåòîäû ïðîãíîçèðîâàíèÿ
âëèÿíèÿ ñîñòàâà âîäû íà ñêëîííîñòü ê çàìåäëåííîìó äåôîðìàöèîííîìó êîððî-
çèîííîìó ðàñòðåñêèâàíèþ ñòàëè 10ÃÍ2ÌÔÀ // Âîïð. àòîì. íàóêè è òåõíèêè. –
2008. – Âûï. 23. – Ñ. 53 – 61.
10. Karzov G. P., Timofeev B. T., Margolin B. Z., et al. The investigation of strain and
fracture characteristics of the type 10GN2MFA steel as applied to service conditions
of steam generator collectors // Trans. of the Second Int. Conf. on “Materials Science
Problems by Production and Operation of NPP Facilities” (June 14–21, 1992, St.
Petersburg). Vol. 1. – St. Petersburg, 1992. – C. 275 – 282.
Ïîñòóïèëà 14. 11. 2013
ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 5 81
Âëèÿíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ è ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ ...
|