Способ определения длительной прочности хромомолибденовых сталей

Способ определения длительной прочности хромомолибденовых сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность, Цель изобретения - сокращение времени испытаний. Эталонные образцы, обработавшие срок службы, подвергают при температуре , равной температуре эксплуатации оборудования,длительным и крат ковременным испытаниям для определения механических свойств металла: предела прочности Ов, относительного удлинения 5, относительного сужения 1/J , ударной вязкости KCU. Затем проводят анализ фазового состава металла. Составляется зависимость предела длительной прочности металла от его физико-механических свойств. Затем проводят кратковременные испытания механических свойств испытуемого образца и определяют фазовый состав, Предел длительной прочности металла рассчитывают по формуле crg bo+bi TB+mb2 б +тЬз V; +пЬмКСи+КЬ5Мо+КЬб 2, где ов - предел прочности; б - относительное удлинение; гротносительное сужение; KCU - ударная вязкость; Мо - массовая доля молибдена; 2)- сумма легирующих элементов в карбидном осадке; m,n,K - размерные коэффициенты; bo - be - коэффициенты зависимости. С

СОЮЗ СО ЗЕТСКИХ

СОЦИ ЛИСТИ IECKMX

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 3/18

1 l ii Ъ

ЬЗ

Ь3 о !

ГОСУДАРСТBEHHblM КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806911/28 (22) 28.03.90 (46) 07,11.92, Бюл, N 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт оборудования нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (72) Л.Е.Ватник и Н.И.Теплова (56) 1, Авторское свидетельство СССР

N. 582476, кл. G 01 N 3/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N761873,,кл. G 01 N 3/00, 1978. з (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬ,НОЙ ПРОЧНОСТИ ХРОМОМОЛИБДЕНОВЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность, Цель изобретения — сокращение времени испытаний. Эталонные образцы, обработавшие срок службы, подвергают при температуре, равной температуре эксплуатации оборудования, длительным и кратковременным испытаниям для определения механиИзобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкции, в частности v, способам ускоренного определения длительной прочности оборудования, находящегося в процессе длительной эксплуатации, Известен способ ускоренного определения предела длительной прочности материала при заданной долговечности, заключающийся в том, что образец материала испытывают на ползучесть в течение времени на порядок меньшего, чем заданное, а также на статическое растяжение и ударную прочность, по которым судят о Ы 1774226 А1 ческих свойств металла: предела прочности о, относительного удлинения д, относительного сужения ф, ударной вязкости KCU, Затем проводят анализ фазового состава металла. Составляется зависимость предела длительной прочности металла от его физико-механических свойств. Затем проводят кратковременные испытания механических свойств испытуемого образца и определяют фазовый состав. Предел длительной прочности металла рассчитывают по формуле aq=b +b> гт,+гпЬ2 д +гпЬз ф+

+nbpKCU+KbsVio+Kbo g, где rr, — предел прочности; д — относительное удлинение; ф — относительное сужение; KCU — ударная вязкость; Мо — массовая доля молибдена; „— сумма легирующих элементов в карбидном осадке; m,n,К вЂ” размерные коэффициенты; bo — Ьв — коэффициенты зависимости. пределе длительной прочности материала при заданной долговечности (1), Недостатком этого способа является низкая точность определения предела длительной прочности материала оборудования после длительной эксплуатации.

Известен способ ускоренного определения предела длительной прочности материала при заданной долговечности, заключающийся в том, что образцы исследуемого материала подвергают механическим испытаниям, определяют предел прочности, удлинение и поперечно сужение при разрыве, ударную вязкость. На основании полученных данных выбирают, пользуясь

1774226 справочнь<ми данными, материал-аналог с такими же свойствами, при равенстве гомологических температур идентичным типом кристаллической решетки, Для выбранного матер<ëàëa-аналога уже известны направления, соответсгвуьащие пределу

t, и пределу Оо,» длительной прочности при долговечности 0,1t, на порядок меньший заданной. Затем испытывают исследемый матеРиал на ползУчесть пРи напРЯжени<л о о,1»

Вследствие насыщения поверхностного слоя примесями внедрения, которое происходит во время испыт-ния при высоких температурах в вакууме: образец может выдер>кать нагрузку в те сении времени, большего 0,1t. Испытания на ползучесть в камере проводят в присутствии образцасвидетеля, свободного от напряжений в течен<ле времени 0<1с. На образце-свидетеле устанавливают толщину насыщенного слоя л на такую же величину снимают поверхностныл слой испытываемого образца. Затем продолжаьот лспытания на ползучесть абр" зца при о о,1ь и определяют скорость устаI овившейся noëçó÷åñòè по результатам .:,спытаний этого образца стро т график зав cèi::îñòè скорости полэучести ненасыщенного материала от деформации ползучс-.сти. Одна точка эт<<го графика соотвеtcTBvpT скорости начала ползучести при напряжении up,ir, а вторая — скорости пол"зучести при повторном нагружении. В дальнейшем расчетным путем определяют время до разрушения образца и по пределу длительной прочности материала — аналоге при заданной долговечности судят о пределе длительной прочности исследуемого ма- териала (2).

Этот способ позволяет достаточно точна установить предел длительной прочности низкоплавких материалов оборудования, предназначенного к эксплутации на проектные сроки.

Однако данный способ не позволяет обеспечить возмо>кность точного определения предела длительной прочности металла оборудования, отработавшего проектный срок службы.

Целью изобретения является создание воэможности точного определения предела длительной прочности металла оборудования, отработавшего проектный срок слу>кбы.

Поставленная цель достигается заявляемым способом ускоренного определения предела длительной прочности металла: эталонные образцы: металг< оборудования, отработавшего проектный срок слу>кбы, подвергают кратковременным и длительным механическим испытаниям при температуре равной температуре эксплуатации и определяют следующие характеристики ме5 талла: предел прочности оь, относительное удлинение д, относительное су>кение ф ударную вязкость KCU и значения пределов прочности îg на данный момент времени прогнозами. Вместе с этим определяют фазо10 вый состав металла, т.е, массовую долю молибдена {Mo) и сумму {,>, ) легирующих элементов в карбидном осацке,-Затем со15 ставляют линейное уравнение множественной регрессии, выра>кающее зависимость предела длительной прочности металла от физико-механических свойств.

20 Из уравнения рассчитывают коэффициенты этой зависимости. Затем у испытываемаого образца определяют физико-механические свойства и определяют предел,.длительной прочности по формуле

0g =- b о+ b 1 г>ьь+ гп b 2 д + m b 3 ф +

+nb4KCU+KbgMo+Kbr, g

30 Отличительными признаками заявляемого технического решения являются;

1) испытан<ля в качестве эталонных образцов металла оборудования, отработавшего проектный срок службы;

35 2) проведение механических испытаний эталонных образцов при температуре, равной температуре эксплуатации оборудования;

3) исследование фазового состава эта40 лонных и испытуемых образцов:

4) составление линейнога .уравнения множественной регрессии, отражающая зависимость предела длительной прочности металла эталонных образцов от физико-ме45> ханических свойств, расчет коэффициентов этой зависимости, 5) формула расчета предела длительной прочности испытуемаога образца, 50 Из патентной и научно-технической литературы авторам i åèçaåñòåí способ определения длительной прочности металла, включающий указанные выше отличигельные признаки, Так как вкльочение этих отли55 чительных признаков в заявляемую совокупность существенных признаков технического решения позволяет получить новый, ранее не достигаемый результат, можно утверждать, что заявляемое техниче1774226

Формула изобретения игр Ьо+Ь1 os+m Ь2 д +m Ьз ф+

Од =Ьо+b1 ов.+mb2 д +п1 Ьз 1/ +

+nb4KCU+ KbqMo+ КЬ6

Составитель В.Лазаренко

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Слободяник

Редактор

Заказ 3922 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ское решение соответствует критерию изобретения существенные отличия.

Пример. Для осуществления предлагаемого способа были взяты эталонные образцы с 14 установок каталитического 5 риформинга типа Л35-6, Л35-11/300, Л35-5 и проведены при температуре 570 С испытания на определение Oå, д, ф KCU, Dg, а также Мо и, 10

На основании полученных данных составляется зависимость предела длительной прочности на заданный момент времени прогнозирования 1=1.10, 3-10, 4 4

5.10, 8 10, 1 10 ч от измеренных величин 15 и рассчитываются коэффициенты зависимости совместно с коэффициентами корреляции R и стандартной ошибкой оценки S.

В дальнейшем у исследуемого металла 20 определяют кратковременные физико-механические характеристики при температуре эксплуатации, рассчитываются предел длительной прочности og на задан ное время поогнозирования t по формуле 25

Для проверки точности предлагаемого способа были проведены контрольные испытания согласно требованиям ГОСТ 965184, ГОСТ 10145-81, ГОСТ 9454-78 (СТ СЭВ

7472 77. СТ СЭВ 473-77). 35

Способ определения длительной прочности хромомолибденовых сталей, заключающийся в том, что партию исследуемых образцов подвергают нагреву и механическому нагружению и определяют длительную прочность, отл ича ющийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, перед нагружением исследуемых образцов партию эталонных образцов подвергают нагреву и кратковременному нагружению, определяют количественный состав карбидной фазы материала эталонных образцов, параметры кратковременного нагружения, относительное удлинение, относительное сужение и ударную вязкость разрушения, определяют предел длительной прочности эталонных образцов, а длительную прочность испытуемых образцов определяют по зависимости

+пЬ4КС0+КЬвМо+КЬв g, где ст, — предел прочности; д — относительное удлинение; ф — относительное сужение;

KCU — ударная вязкость;

Mo — количественная доля молибдена; ,!, — сумма легирующих элементов в карбидном осадке;.

m,n,К вЂ” размерные коэффиенты;

Ь1, Ьб — расчетные коэффициенты.