Введение к работе
Актуальность темы. Электрическую энергия сегодня получают в основном с помощьо электрогенераторов. Баядаїш -массивные стальные кольца, удерживающие обглотку ротора, принадлежат к числу наиболее напряженных частей турбогенераторов. Sac с кий комплекс механических свойств бандаяного кольца ( з зависимости от мощности турбогенератора <5jj должен быть равен 9G0 Н/мм и віллє, (Г не тике 16- 20 %) должен сочетаться с кемагнитностьза.
При изготовлении бандаянне кольца подвергаются раздаче в холодаем состоянии. Во время этой операции одновременно происходит деформационное упрочнение матеріала до нужного уровня я формирование кольца. Сложность технологии изготовления бандатаых колец приводит к постоянному снижений числа поставщиков на мировом рынке. 3 настоящее время все производство сосредоточено в нескольких крупных фирмах ФРГ, Франции и Японки. ПО "Уралмаш" является единственным производителем крупных немагнитных бандекккх колец в СССР.
Используемая до последнего времени сталь 30ГІ8Х5 удовлетворяет предъявляемым требованиям'по части механических и физических свойств, но не обладает достаточной стойкостью против коррозионного растрескивания ( КР ) в воде, хлоридах и других агрессивных средах. Несмотря на строгий контроль качества бандажных колец, известны случаи аварий турбогенераторов, носящих катастрофический характер. Установлено, что причиной большинства аварий было разрушение бандажных колец, вызванное коррозионным растрескиванием.
Эксплуатация бандажей из стали 50ГІ6Х5 связана с периодическими остановками турбогенераторов на профилактический осмотр я замену колец. Применение материала, стойкого против В?, повисит коэффициент использования турбогенераторов, уменьшит материальные затраты в данной области народного хозяйства, а самое глазное - исключит возможность тяжелых аварий на электростанциях.
3 последнее время зарубежные фирмы проводят интенсивные ИС-следования по разработке новых сталей, стойких против коррозии под нал,, лжекием. На зазодах фирмы "Крупп" эти исследования завершились созданием стали Р-900, содерзацей около 16 %Ос* 18 % Май 0,55 % N . 3 Советском Союзе нет опыта производства и использования стали такого типа.
Целью работы являлось изыскание новой немагнитной стали, обладающей повышенной по сравнению с применяемой сталью 50ГІ8Х5, стойкостью протав К? и удовлетворяющей по своиі; механическим и физический свойствам требованиям, предъявляемом к бандажный кольцам мощных турбогенераторов.
Научная новизна
-
Установлена зависимость между степенью комплексного легирования хромом, никелем, азотом, углеродом и кеханяческики свойствами аустекитных сталей с 19 - 20 % Mn. .
-
Обнаружено, что пластическая деформация в области температур MdL +20... Md +60, сопровождающаяся интенсивным микро-двойникованием, повышает стойкость против КР Ст - Міх аустеннт-ных сталей.
-
Установлено, что замена углерода ( 0,5 %) на таі:ое же количество азота в аустенитных сталях, содержащих по 18 - 19 % хроиа и марганца, увеличивает инкубационный период выделения избыточных фаз в температурном интервале 500 - 1000 С, что позволяет сохранить васокув стойкость сталей против КР после закалки с малыми скоростями охлаждения ( I к 3 К/с), соответствующими темпам охлаждения {фупной бандажной заготовки.
'4. Показано, что после растворения продуктов частичного ячеистого распада исходный-раэмзр зерна Сх - Мп, аустекита полностью восстанавливается.
Практическая ценность. Изучена серия аустекитных сталей, содержащих азот, стойкш против ЕР в об-ладакдах после холодной пластической деформации свойствами, необходимыми для материала бандажных колец турбогенераторов. Предлояенп иктервг :ы предпочтительного содержания углерода и азота в бандажных сталях." Результаты исследования использованы ка ПО "Уралйаш" ери изготовлении промышленных бандажных колец для турбогенераторов большой мощности. Использование новой стали позволит отказаться от -'мпорта бандажных колец из развитых капиталистических стран. Ожидаемый экономический эффект от применения стали, стойкой против КР, составляет 457543 руб. Долевое участие ЧТИ 130000 руб.
Н й защипу винос яте.я:
1. Результаты исследования структуры и свойств аустенитных
Сг-Мл. сталей, содержащих углерод и (яля^ азот.
2, Результати изучения влияния химического состава и скорости
охлаждения или изотермического отяига на стойкость аустенктных (л. -Ma сталей протин коррозионного растрескивания.„
3, Результаты исследования процессов, протекающих при ячеис
том распаде пересыщенного аустекита и растворений продуктов рас
пада.
4. Способы повышения стойкости против КР Сі - Міг сталей с
0,5 % С путем предварительной деформации при отрицательных тем
пературах или БТМО.
Апробация работы. Основные результаты диссертации долояены и обсуждены на научно - техническом совещании "Структура и проэдость материалов з широком диапазоне температур" ( г. Москна, 1986 г.); научно - технической конференции "Состояние я перспективы развития производства и применения статей со сгерхравновесным содержанием азота" ( г. Москва, ISS6 г. ); семинарах "Повышение езойств конструкционных сталей легированием и термообработкой" ( г_ Киев, IS89 г.) я "фундаментальные проблемы старения. Разработка нозых классов стареющих сплазоа" ( г. Свердловск, 1989 г.); ежегодных научных конференциях Челябинского политехнического института 1986 - 1989 годов.
Публикации. По теме диссертация опубликовано пять работ, получено одно авторское свидетельство.
.Объем работы. Диссертация состоит из введения,
S глав, зак-анендя, 62 рса/яжоз, 1.8 таблиц. СодернанжГрабстн 23Л05ЄЯЄ на I6S страязцах.. В качестве' прялояенгя представлены копии актов внедрения.
- б—
