19. Какие виды трещин вы знаете?

3 вида трещин:

1. Межзеренные (по границам зерен)

Возникают из-за межзеренных напряжений

2. Внутризеренные

3. Трещина смешенного типа

20. Что такое длительная прочность?

Длительная прочность – это напряжение вызывающее разрушение материала при определенной температуре за установленное время.

Факторы определяющие длительную прочность:

1. Структура

2. Нагрузка

3. Температура

4. Длительность воздействия температуры

Испытания на длительную прочность производят на 10-15 образцах цилиндрического или плоского сечения, при различных нагрузках после предварительного нагрева образца. Затем строят специальные кривые.

21. Определить тип чугуна, рассчитав степень эвтектичности и углеродный эквивалент по химическому составу: 3,3% c; 0,6 % Si; 0,8 % Mn; 0,5 % p; 0,003 % s; 1,5 % Cr; 3,5 % Ni.

Чугун – железоуглеродистый сплав с процентным содержанием углерода более 2,14%.

Основными элементами, входящими в состав чугуна являются железо, углерод, кремний, марганец, фосфор, сера, а легирующими – хром, никель, ванадий, алюминий, титан, вольфрам, ниобий.

Для отражения влияния углерода, кремния и других элементов на положение состава сплава относительно эвтектической концентрации используют характеристики:

1. Степень эвтектичности:

;

S_э=1 – эвтектический чугун;

S_э<1 – доэвтектический чугун;

S_э>1 – заэвтектический чугун;

2. Углеродный эквивалент:

;

C_экв=4,26% – эвтектический чугун;

C_экв<4,26%– доэвтектический чугун;

C_экв>4,26%– заэвтектический чугун;

1. Расчёт степени эвтектичности и углеродного эквивалента:

;

S_э<1, C_экв<4,26% - сплав доэвтектический.

2. Характеристика изучаемого сплава и области его применения в энергетике.

Доэвтектические чугуны содержат от 2,14 до 4,3% углерода и имеют структуру, состоящую из перлита и эвтектики - механической смеси перлита и цементита, называемой ледебуритом. Имеет высокую твердость и большую хрупкость, вследствие чего его невозможно обрабатывать режущим инструментом. Применяют для плавки стали, для получения ковкого чугуна.

Также в этих сплавах высокая твердость, но что более важно в энергетике – высокая прочность.

22. Что такое окисление и коррозионная повреждаемость?

Окисление – процесс, в результате которого наблюдается химическое взаимодействие металла с кислородом и диффузия металла с кислородом через слой оксида.

Детали турбин и другого энергетического оборудования могут подвергаться воздействию компонентов, входящих в состав топлива (соединений углерода и серы, ванадия, свинца и др.); продуктов его сгорания; компонентов, засасываемых вместе с воздухом (пыль, брызги морской воды); теплоносителей, используемых для охлаждения (щелочные металлы).

В связи с изложенным различают следующие виды карозии:

-окисление на воздухе;

- в атмосфере топочных газов;

- в продуктах сгорания сернистого топлива;

- ванадиевая коррозия;

- сульфидная коррозия в условиях контакта с солями морской воды;

- в условиях контакта с оксидами железа;

- коррозионное растрескивание;

- межкристаллитная и язвенная коррозия;

- коррозия в условиях контакта со щелочными металлами.

Окисление на воздухе. Это процесс взаимодействия металла с кислородом воздуха, которому могут подвергаться поковки валов роторов и других деталей в процессе их изготовления и термической обработки, а также электронагреватели печей. В результате взаимодействия с кислородом происходит образование и рост окалины, а также изменение состава и увеличение глубины подоксидных слоев.

Коррозия в продуктах сгорания сернистого топлива наблюдается у сплавов на никелевой основе (например, ХН78Т, ХН77ВТЮР, ХН70Ю) вследствие взаимодействия никеля с эвтектикой Ni + Ni₃S₂, температура плавления которой 643 °С (образование Ni₃S₂ происходит в результате взаимодействия никеля и адсорбированной на поверхности сплава серы). При температурах выше 643 С образовавшаяся эвтектика находится в жидком состоянии и может либо испаряться, либо механически удаляться с поверхности металла, в результате чего на ней образуются язвы (углубления).

Коррозионное растрескивание (КР) вызывается совместным действи-ем коррозионной среды и напряжений. В отличие от МКК, процесс КР

аустенитных сталей реализуется в виде трещин, образующихся при низких температурах. Трещины развиваются внутри зерна.

Схема процесса КР может быть представлена следующим образом. Сначала вследствие электрохимической коррозии на поверхности металла образуются небольшие узкие трещины в виде отдельных углублений. По мере развития трещины у ее вершины создается концентрация напряжений и, как правило, местная пластическая деформация, которая может вызвать развитие процесса хрупкого разрушения. Вызывают растрескивание растворы хлоридов, кислот, сероводорода, нитратов, щелочей, вода и пар при повышенных температурах.