První měsíce nového roku 2012 uplynuly rychleji, než jsme si možná představovali. Vydali jsme první číslo All for Power věnované z velké míry dostavbě Jaderné elektrárny Mochovce, připravujeme se na konferenci Waste to Energy 2012 (29. března) a na konferenci Elektrizační soustava, kterou pořádáme 5. června 2012 v hotelu Novotel. Někteří z občanů se připravují na konec světa, který by měl podle Mayského kalendáře nastat dne 21. prosince… A když náhodou konec světa nenastane, spokojímese s tvrzením: „Ještě jsme dostali šanci!“ Nevím, na čem stavěli svou teorii Mayové, ale ...
Poznámky redaktora
tomto obrázku uveden průběh
změn mechanických křehkolomových chara-
kteristik oceli 128 závislosti teplotě po-
pouštění.
Svarové spoje oceli T24
Svarové spoje nízkolegovaných žárupevných
ocelí svaření obvykle popouštějí. Vliv teploty popouštění mechanické vlast-
nosti Cr-Mo-V oceli [5]
AFP_REDAKCE_01_12_R 3/23/12 5:13 Stránka 129
. Ocel T24 rovněž
i ocel T23) lepší svařitelnost zejména díky nižší-
mu obsahu uhlíku (pod 0,1 hm.
Při reakci kyseliny kovem dochází uvolnění
atomárního vodíku, který může dále difundovat
hlouběji struktury zachytit vodíkových
pastech.
Z tohoto důvodu nutné při svařování věnovat po-
zornostteplotnímurežimu,zejménapředehřevuate-
pelnému zpracování svaření. Dosažením určité teploty však pevnost
opětovněklesáazvyšujíseplastickévlastnosti,viz
obr. ultrasu-
perkritických (USC) kotlů, kterých výrazně zvý-
šila teplota výparníku, kterých již není možné
používat ocel (15 020) důvodu omezení
její maximální pracovní teploty nižší žárupevnosti
[1]. buď: mimo zvýšenou odolnost nebo: kromě
zvýšené odolnosti proti tečení byl již při samotném
vývoji konstituce této oceli brán potaz požadavek
co nejjednoduššího technologického postupu při
svařování [2]. tohoto
důvodu bylo zahájeno zkoumání, jehož cílem zjistit náchylnost praskání tohoto stupně oceli především svarů. Účelem
popouštění nejen snížit zbytková napětí sta-
bilizovat rozměry svařence, ale také zlepšit struk-
turu svarového spoje, nepříznivě ovlivněnou půso-
bením teplotního cyklu svařování. Kromě
toho nepopuštěném stavu výrazně zvyšuje
náchylnost oceli vzniku korozního praskání
pod napětím, jehož význam daném korozním
prostředí vzrůstá rostoucí pevností materiálu. Oblast výskytu korozní-
ho praskání spolupůsobení vodíku ale
omezená relativně nízké teploty (cca do
270°C) připadá tak úvahy spíše během na-
jíždění kotle, než při jeho běžném provozu. Výskyt prasklin přičítán koroznímu praskání způsobenému vysokou tvrdostí celém svaru posilovanému působením vodíku. bainit sva-
rového kovu feriticko-karbidickou směs výraz-
ně nižší tvrdostí svarovém kovu tepelně
ovlivněné zóně (TOZ) svarového spoje obnovuje
četnost disperze vytvrzujících sekundárních fází
a dosahuje optimálního poměru mezi pevno-
stními plastickými vlastnostmi svarového spo-
je.
Tím dojde dalšímu nárůstu tvrdosti nad 350 HV,
což bude nevyhnutelně doprovázeno poklesem
plasticityahouževnatostisvarovéhospoje. Možnost výskytu nepopuštěné
martenzitické, resp.129
01/2012 www. případě uplatnění
mechanismu korozního praskání pod napětím,
který zřejmě nejpravděpodobnější, lze očekávat,
Aplikační vlastnosti svarů oceli T24
pro membránové stěny
Bylo zjištěno praskání svarů membránových stěnách při spuštění během počátečního provozu nových USC kotlů.
Podle deklarace výrobce rozměrových řadách
trubek používaných pro výrobu membránových
stěn nevyžaduje tato ocel ani předehřev, ani te-
pelné zpracování svaření. Jejich samotný vývoj
byl předznamenán potřebou získat nový žáru-
pevnější materiál výrobu přehřívákových trubek
moderních kotlů fosilní paliva, ale zejména pro
výrobu trubek membránových stěn, tzv. Urči-
tou nevýhodou aplikace tepelného zpracování je
snížení žárupevnosti oproti stavu nepopuštěné-
mu, hlavně pak interkritické oblasti TOZ, níž
dojde nahrubnutí částečnému rozpuštění
jemných precipitátů, také zde dochází nebez-
pečí vzniku žíhacích trhlin svarovém spoji již
během popouštění.allforpower. průběhu
popouštění rozpadá martenzit, resp. Při absenci tepelného zpracování svaření
se navíc zejména Cr-Mo-V ocelí zvyšuje riziko
sekundárního zpevnění dodatečnou precipitací
jemných karbidů zejména typu [3, 4].) dislokacích,
a tím intenzivnímu sekundárnímu vytvrzení [6].
Pokud tak nestane, počátečním stadiu
dlouhodobé provozní exploatace oceli při teplo-
tách cca 500 600 bude docházet svaro-
vém kovu také překrystalizovaných pásmech
tepelně ovlivněné oblasti dodatečné precipitaci
disperzních částic (M2X, MX, aj.
Na rozvoji korozního praskání může spolupo-
dílet také vodík, jehož vliv rovněž vzrůstá ros-
toucí pevností materiálu. evidentní, této oceli (ale obecně
u všech precipitačně zpevněných ocelí) nutné
překročit během popouštění oblast maximálního
zpevnění dosáhnout tak stavu, kdy jakákoliv dal-
ší expozice zvýšené teplotě již povede pouze
k poklesu pevnosti zvýšení plasticity. %), což může pří-
znivě ovlivnit náchylnost studeným trhlinám.
Možnost uplatnění korozního praskání je
u této skupiny ocelí poměrně novou zkušeností,
zejména pak při použití membránové stěny,
kde pracovním médiem voda vysokém tlaku
a teplotě.
Teplota popouštění volí dostatečně vyso-
ká, aby zpevňující sekundární fáze vznikaly převáž-
ně průběhu popouštění nedocházelo jejich
dodatečné precipitaci při pracovních teplotách za
provozu zařízení. Těmito pastmi jsou typicky nekovové
vměstky, ale jednou nejefektivnější vodíkových
pastí také karbonitrid titanu. kotlích předchozí generace pro
trubky membránových stěn používaly buď nele-
gované oceli nebo oceli 16Mo3, případně
13CrMo 4-4 nižší úrovní pevnosti tvrdosti,
a případě svarových spojů bez provedeného
žíhání svaření.cz
| Technologie materiály Technology and Supplies Технологии материалы |
Úvod
Ocel T24 patří spolu další značkou T23 (pů-
vodně japonská ocel HCM2S) skupiny nových
nízkolegovaných žárupevných ocelí, nichž kro-
mě řady specifik vyžadována také garance efek-
tivní ekonomické svařitelnosti vyhovujících
vlastností svarových spojů.Vysoká
hustota dislokací přispívá urychlení všech di-
fúzních pochodů, zvýšení pohyblivosti dislokací při
plastickédeformaciazotavenídeformovanéstruk-
tury, což vede jednoznačně poklesu žárupevnosti
svarového kovu přehřátého pásma tepelně ovliv-
něné oblasti [7, 8].
Avšak zkušenosti aplikací oceli T24 reál-
ných USC kotlích vysokých výkonů ukazují, po-
užití není bez rizika. bainitické struktury vyso-
kou tvrdostí pro nežíhané svary trubek mem-
bránových stěn velmi vysoká přináší sebou
zvýšené nebezpečí uplatnění mechanismu koro-
zního praskání pod napětím, které může být dále
umocněno přítomností vodíku. Aktivní, tedy ato-
mární vodík může oceli dostat jednak při
přeměně vody vodní páru (nepříliš pravděpo-
dobný mechanismus), ale zejména během čistí-
cích operací, tedy vyvářky. Provozní výpadky, které nasta-
ly nově spouštěných bloků již několika
stovkách provozních hodin, obrátily pozornost
předních, nejen evropských pracovišť, zjištění
příčin nalezení možností, jak těmto haváriím
předejít, detailní analýze vlastností svarových
spojů tohoto materiálu. rostoucí popouštěcí teplotou,
a tedy množstvím velikostí částic sekundární
fáze, dochází nejprve nárůstu pevnosti součas-
ně poklesuplastickýchakřehkolomovýchchara-
kteristik. [5].
Nepopuštěná, velmi tvrdá mikrostruktura sva-
rových spojů oceli T24 T23), tedy zvýšené
míře náchylná vzniku trhlin. membránových stěn byly
použity trubky oceli nového typu 7CrMoVTiB 10-10 (T24), které vzbudily zájem chování této oceli zejména svarů parametrů používaných pro
tyto USC kotle. Trhliny, vznikající
tímto mechanismem, jsou převážně interkrystalic-
ké, kdežto při uplatnění druhého mechanismu ko-
rozního praskání, kdy dochází čele trhliny
k anodickému rozpouštění spolupůsobení kys-
líku, průběh trhlin typicky transkrystalický.
Dosud nejběžněji používané nízkolegované žá-
rupevnéCr-MoaCr-Mo-Vocelijsounáchylnénaza-
kaleníposvaření,dálemajívyššíuhlíkovýekvivalent,
a proto jsou náchylné vznik trhlin při svařování.
Obr
