Page 28 - Krechkovska_avtoref

26
ЕІЛ шару, і зародженню тріщин від утворених канавок, зростання амплітуди коли-
вання лопаток до резонансної, що спричинило їх перевантаження, та корозійний
вплив пароводяної суміші в зоні фазового переходу.
Лопатки РНТ із сталі Х12CrNiMoV12-3 (позн. 6, табл. 10) зруйнувалися після
3929 год експлуатації. Їх вхідні крайки були зміцнені лазерним поверхневим гарту-
ванням, і заміри мікротвердості у поперечному перерізі лопаток підтвердили це
(рис. 23а). Біля вхідної крайки лопаток товщина цього шару досягала 50 мкм.

6000
5500
HV 20 , МПа 5000

4500

4000

3500
0 2 4 6 8 10
Відстань від краю увігнутої поверхні, мм
а б в
Рис. 23. Зміна мікротвердості поперек пера лопатки на віддалі 15 мм від її вхідної крайки (а),
типові експлуатаційні дефекти на фоні мікроструктури поверхнево-зміцненого шару (б) та
тріщини від корозійно-ерозійних ушкоджень на вхідній крайці лопатки (в).
Під час експлуатації лопаток внаслідок ерозійного зношування металу пото-
ком робочого середовища у їх зміцненому шарі формувалися вищербини і відколи
вздовж орієнтації пакетів мартенситу (рис. 23б), тоді як у підповерхневих шарах ло-
паток зберігалася структура високо відпущеного мартенситу з глобуляризованими
карбідами вздовж меж колишніх аустенітних зерен та дрібнішими карбідами вздовж
меж пакетів високовідпущеного мартенситу. Розподіл вуглецю і елементів легування
по площі показав, що, в основному, це дрібні карбіди хрому. Попри те, що сталь (6)
за характеристиками міцності, пластичності, ударною в’язкістю KCV відповідала ви-
могам регламенту, частина лопаток РНТ все ж зруйнувалася від їх вхідної крайки в
околі зони фазового переходу пара-вода. На вхідних крайках лопаток виявили сліди
корозійно-ерозійного зносу у вигляді вищербин. Від найглибших з них (до 50 мкм) в
околі зони фазового переходу зародилися тріщини (рис. 23в), які ослабили робочий
переріз лопаток, змінили власну частоту їх коливань, наблизивши їх до резонансної
частоти, та пришвидшили руйнування внаслідок дії відцентрових сил, згину та
скручування. Це узгоджується із макрозсувним характером руйнування лопаток з
формуванням характерного косо-
го зламу, що само по собі є озна-
кою їх перенавантаження. Проте
за вищої роздільної здатності в
термічно зміцненому шарі іден-
тифікували окремі ділянки втом-
ного руйнування у вигляді крих-
ких низько рельєфних боріздок а б
(рис. 24а). Поширення руйну- Рис. 24. Утомний ріст тріщини у зміцненому шарі (а)
вання вглиб пера лопаток та рельєф малоциклової втоми лопатки за високих
навантажень (б).