Praca doktorska Zbigniew Rokosz
Wpływ przemian fazowych na własności mechaniczne wybranych stali dla przemysłu energetycznego
- 3 -
Spis treści
1. Wprowadzenie ... 5
2. Przegląd piśmiennictwa ... 7
2.1. Charakterystyka stali stosowanych w przemyśle energetycznym ... 7
2.1.1. Rola składu chemicznego ... 11
2.1.1.1. Wpływ zawartości węgla ... 13
2.1.1.2. Rola chromu ... 14
2.1.1.3. Oddziaływanie molibdenu i wolframu ... 17
2.1.1.4. Wpływ wanadu i niobu ... 19
2.1.2. Obróbka cieplna stali dla energetyki ... 21
2.1.2.1. Przemiany fazowe przechłodzonego austenitu ... 22
2.1.2.2. Przemiany przy odpuszczaniu stali... 26
2.1.3. Mikrostruktura stali dla przemysłu energetycznego ... 32
2.1.3.1. Stale niskostopowe ... 33
2.1.3.2. Wysokostopowe stale martenzytyczne typu 9-12% Cr ... 39
2.1.3.3. Stale austenityczne ... 43
2.1.4. Własności mechaniczne wybranych stali stosowanych w energetyce ... 45
2.2. Odporność na pełzanie stali dla przemysłu energetycznego ... 47
2.2.1. Morfologia faz w stalach odpornych na pełzanie ... 48
2.2.2. Mechanizmy odkształcenia plastycznego podczas pełzania stali ... 54
2.2.3. Miary odporności na pełzanie ... 58
2.2.4. Metody badania odporności na pełzanie ... 60
2.2.5. Żarowytrzymałość wybranych stali stosowanych w energetyce ... 63
3. Badania własne ... 65
3.1. Cel i teza pracy ... 65
3.2. Zakres badań ... 66
Praca doktorska Zbigniew Rokosz
Wpływ przemian fazowych na własności mechaniczne wybranych stali dla przemysłu energetycznego
- 4 -
3.3.1. Materiał do badań kinetyki przemian fazowych ... 68
3.3.2. Materiał do badań własności mechanicznych i odporności na pełzanie ... 69
3.4. Zastosowane metody badań ... 70
3.4.1. Badania kinetyki przemian fazowych... 70
3.4.1.1. Badania dylatometryczne ... 70
3.4.1.2. Badania metalograficzne ... 71
3.4.1.3. Pomiary twardości ... 71
3.4.2. Badania własności odkuwek testowych ... 72
3.4.2.1. Badania metalograficzne ... 72
3.4.2.2. Badania własności wytrzymałościowych i udarności ... 72
3.4.2.3. Rentgenowska analiza fazowa ... 73
3.4.2.4. Badania czasowej wytrzymałości na pełzanie ... 73
3.5. Wyniki badań własnych i ich analiza ... 76
3.5.1. Kinetyka przemian fazowych ... 76
3.5.1.1. Charakterystyki stali X10CrMoVNb9-1 (P91) ... 76
3.5.1.2. Charakterystyki stali X10CrWMoVNb9-2 (P92) ... 96
3.5.2. Wykonanie odkuwek testowych ... 111
3.5.3. Wyniki badań odkuwek testowych ... 122
3.5.3.1. Mikrostruktura, identyfikacja fazowa wydzieleń i ocena wielkości ziarna ... 127
3.5.3.2. Własności mechaniczne odkuwek testowych ... 133
3.5.3.3. Wytrzymałość na pełzanie ... 138
3.5.3.4. Mikrostruktura i własności mechaniczne prób poddanych symulacyjnym zabiegom obróbki cieplnej ... 148
3.6. Porównanie wyników badań własnych z wymaganiami norm europejskich i oczekiwaniami potencjalnych odbiorców. ... 161
4. Podsumowanie wyników badań i wnioski ... 167
