A trigger of Type IV damage and a new heat treatment procedure to suppress it. Microstructural investigations of long-term ex-service Cr–Mo steel pipe elbows

Tezuka, Hideaki; Sakurai, Takashi

doi:10.1016/j.ijpvp.2004.09.001

Cited by 24 publications

(13 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Todėl ilgalaikės eksploatacijos metu struktūros degradacija, veikiant darbinėms apkrovoms, gali tapti pagrindiniu veiksniu, sukeliančiu irimo procesą. Atlikti tyrimai, taikant įvairius analizės metodus, patvirtina tiesioginį mikrostruktūros būk-lės ir atsparumo valkšnumui priklausomumą [1,3,[10][11][12][13][14][15][16][17][18].…”

Section: įVadasunclassified

Energetikoje naudojamų plienų senėjimo vertinimas pagal struktūros pokyčius

Baltušnikas¹,

Lukošiūtė²,

Makarevičius³

et al. 2016

energetika

View full text Add to dashboard Cite

Lietuvos energetikos institutas, Medžiagų tyrimų ir bandymų laboratorija, Breslaujos g. 3, LT-44403 Kaunas El. paštas Arunas.Baltusnikas@lei.ltEsant aukštai temperatūrai eksploatacijos metu plieno struktū-ra keičiasi. Struktūros pokyčiai sukelia stiprumo savybių blogė-jimą ir greitina valkšnumo procesą, mažina plienų atsparumą nuovargiui.Šiame straipsnyje apibendrinti karštyje stiprių plienų senė-jimo aukštoje temperatūroje tyrimai. Mažai legiruoto perlitinio 12X1MФ ir legiruoto feritinio-martensitinio 9Cr1MoVNb (P91) plieno bandiniai buvo sendinami 600, 650 ir 700 °C temperatūrose. Kokybinei ir kiekybinei struktūros pokyčių analizei metale esantys intermetaliniai junginiai buvo elektrochemiškai atskirti iš kietojo tirpalo ir jų kristalografinių parametrų ypatumai tirti rentgeno struktūrinės analizės metodu (XRD). Nustačius, kad šiuose plienuose vyraujantis karbidas M 23 C 6 yra stabilus, o kristalinės gardelės parametro a vertė nuolat didėja, buvo pasiūlyta jį naudoti kaip trukmės ir temperatūros indikatorių plienų pokyčiams įvertinti. Karbido M 23 C 6 kristalinės gardelės parametro a tikslioms vertėms apskaičiuoti buvo naudojamos kompiuterinės programos (Powder Cell, GSAS ir Topas 4.2), pagrįstos Le Bail ir Rietveld algoritmais. Karbido M 23 C 6 kristalinės gardelės parametro a pokyčio kinetika sendinimo metu aprašyta taikant Johnson-Mehl-Avrami (JMA) dėsnį. Įvertinta plienų gardelės transformacijos aktyvacijos energija E, transformacijos greičio konstanta k ir Avrami komponentė n. Šie skaičiavimai leido sudaryti plienų 12X1MФ ir P91 struktūrinių parametrų pokyčių trukmės ir temperatūros priklausomumus, kurie gali būti naudojami šių plienų darbiniam būviui įvertinti.Raktažodžiai: karštyje stiprus plienas, senėjimas, karbidai, XRD analizė, JMA dėsnis ĮVADASDaugelyje šalių dar veikia senesnės kartos elektrinės, kuriose garo gamybos ir transportavimo įrengimai yra pagaminti iš mažai legiruoto (iki 2,5 % legiravimo elementų), mažaanglio (0,08 ≤ C ≤ 0,3 %) plieno. Šiame pliene pagrindiniai legiravimo elementai yra chromas (Cr), molibdenas (Mo) ir vanadis (V), suteikiantys plienams ne tik atsparumą korozijai ir oksidacijai, bet ir esant aukštai temperatūrai mechaninį stiprumą. Europos Sąjungoje naudojami 0,5Cr0,5Mo0,25V ir 2,25Cr1Mo markių plienai [1][2][3]. Šių plienų cheminė sudėtis nulemia jų

show abstract

Section: įVadasunclassified

Energetikoje naudojamų plienų senėjimo vertinimas pagal struktūros pokyčius

Baltušnikas¹,

Lukošiūtė²,

Makarevičius³

et al. 2016

energetika

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The creep void formations were initiated in the middle stage of creep rupture life (0.5 of life) and the development and coalescence of creep voids and formation of crack occurred at the latest stage (0.9 of life). Large amount of sub-grains developed around creep voids due to recovery and re-crystallization [1,16,17]. These evolutions of dislocation structure around creep voids and the nonlinearity by micro-cracks before initiation of creep voids [16,17] brought about the increase in non-linear acoustics in Fig.4.…”

Section: Microstructurementioning

confidence: 90%

“…Large amount of sub-grains developed around creep voids due to recovery and re-crystallization [1,16,17]. These evolutions of dislocation structure around creep voids and the nonlinearity by micro-cracks before initiation of creep voids [16,17] brought about the increase in non-linear acoustics in Fig.4. It is assumed that the nonlinearity with three wave interaction is more sensitive for that in NRUS and attenuation coefficient.…”

Section: Microstructurementioning

confidence: 90%

“…Type IV failure in the welded joint for Gr.122 steel occurred at fine-grain HAZ. The recovery and recrystallization by creep and formation of creep voids arose earliest in fine-grain HAZ [16,17]. The creep void formations were initiated in the middle stage of creep rupture life (0.5 of life) and the development and coalescence of creep voids and formation of crack occurred at the latest stage (0.9 of life).…”

Section: Microstructurementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Change of nonlinear acoustics in ASME grade 122 steel welded joint during creep

Ohtani¹,

Honma²,

Ishii³

et al. 2016

AIP Conference Proceedings

View full text Add to dashboard Cite

Pipe inspection system by guide wave using a long distance waveguide AIP Conference Proceedings 1706, 140002 (2016) Abstract. In this paper, we described the changes of two nonlinear acoustic characterizations; resonant frequency shift and three-wave interaction, with electromagnetic acoustic resonance (EMAR) throughout the creep life in the welded joints of ASME Grade 122, one of high Cr ferritic heat resisting steels. EMAR was a combination of the resonant acoustic technique with a non-contact electromagnetic acoustic transducer (EMAT). These nonlinear acoustic parameters decreased from the start to 50% of creep life. After slightly increased, they rapidly increased from 80% of creep life to rupture. We interpreted these phenomena in terms of dislocation recovery, recrystallization, and restructuring related to the initiation and growth of creep void, with support from the SEM and TEM observation.

show abstract

“…Long-term creep behaviour of crosswelds is of special interest as the heat-affected zone of welds has often been identified as the weakest link, resulting in premature failures during service and testing [2][3][4]. Damage in the fine-grained HAZ by the formation of creep voids can reduce creep rupture strength of crosswelds compared to base metal creep strength up to 50% [5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The impact of welding on the creep properties of advanced 9–12% Cr steels

Mayr

Cerjak

2010

Trans Indian Inst Met

View full text Add to dashboard Cite

The term "long-term creep properties" for heat resistant steels is mainly reflected by the 100.000 hour creep rupture strength at elevated testing temperature. Often, results of high stress, short-term creep tests are extrapolated to this 100.000 hour target value. Results of longterm creep tests are rather rare because of high testing costs and the time consuming testing procedure. Especially, long-running crossweld creep tests have not been performed in a sufficient extent so far, although, the heat-affected zone of crosswelds of ferritic chromium steels is known as a possible weak point. The long-term creep properties of crosswelds is linked to microstructure of the heat-affected zone of 9-12% chromium steels. The formation of heat-affected zone microstructures is studied by dilatometry, in-situ X-ray diffraction using synchrotron radiation, optical microscopy as well as most advanced electron microscopic methods. Results of crossweld creep tests up to duration of 40,000 hours are directly linked to the heat-affected zone microstructure at the location of fracture. The most predominant failure mechanism at lower stress levels and long term duration is Type IV cracking in the fine-grained heat-affected zone region of crosswelds. The failure mechanism is discussed in detail in this paper.

show abstract

A trigger of Type IV damage and a new heat treatment procedure to suppress it. Microstructural investigations of long-term ex-service Cr–Mo steel pipe elbows

Cited by 24 publications

References 5 publications

Energetikoje naudojamų plienų senėjimo vertinimas pagal struktūros pokyčius

Energetikoje naudojamų plienų senėjimo vertinimas pagal struktūros pokyčius

Change of nonlinear acoustics in ASME grade 122 steel welded joint during creep

The impact of welding on the creep properties of advanced 9–12% Cr steels

Contact Info

Product

Resources

About