Wytrzymałość na pełzanie stali SUPER 304H

Utrata trwałości eksploatacyjnej stali

Z przedstawionych na rys. 4 krzywych pełzania wynika, że wraz ze wzrostem temperatury i czasu starzenia następuje utrata trwałości eksploatacyjnej. Objawia się to wzrostem szybkości pełzania w drugim jego okresie. W tab. 5 zestawiono uzyskane wyniki szybkości pełzania.

  • Wyniki szybkości pełzania starzonej stali w temperaturze 650°C pokazują po starzeniu przez 1000 godzin wzrost prędkości pełzania o jedną jednostkę w porównaniu do szybkości pełzania materiału w stanie wejściowym dostawy.
  • Wyniki szybkości pełzania badanego materiału po starzeniu przez 10 000 godzin po porównaniu do wyników uzyskanych dla materiału w stanie dostawy pokazują wzrost szybkości pełzania o 16,1 jednostek i 15,1 jednostek w odniesieniu stanu po 1000 godzin starzenia.

Porównując uzyskane wyniki szybkości pełzania dla materiału starzonego przez 30 000 godzin w temperaturze 650°C, zaobserwowano wzrost o około 100 jednostek w porównaniu do uzyskanych wyników dla stanu wyjściowego i o 84,2 jednostki dla stali starzonej przez 10 000 godzin.

  • Dużo większy wzrost szybkości pełzania zaobserwowano dla stali Super 304H starzonej w temperaturze 700°C przekraczającej o 50°C do zakładanej temperatury długotrwałej pracy dla tej stali w warunkach rzeczywistych.

Szybkość pełzania stali

Szybkość pełzania materiału starzonego przez 10 000 godzin wzrosła o 97,3 jednostki w odniesieniu do badań wykonanych na materiale w stanie wyjściowym.

  • Największy wzrost szybkości pełzania, a tym samym utratę trwałości, odnotowano dla materiału w odniesieniu do starzenia przez 30 000 godzin w temperaturze 700°C.

Czytaj też >> Współczesne technologie wytwarzania w przemyśle lotniczym

W tym przypadku wzrost szybkości pełzania jest ponad 15-krotny w porównaniu do stanu dostawy. Jest też ponad 3,5-krotny w odniesieniu do starzenia po 10 000 godzin. Porównanie uzyskanych szybkości pełzania w wykonanych badaniach dla obydwu poziomów temperatury starzenia przedstawiono na rys. 5.

STAL_3-4_23_Robert_Wersta_Adam_Zielinski_STAL_SUPER_304H_TAB_5
Tab. 5. Wyniki szybkości pełzania dla stali Super 304H

Na podstawie uzyskanych wyników badań zaobserwowano około 4-krotny wzrost szybkości pełzania przy wzroście temperatury starzenia o 50°C. Wzrost szybkości pełzania, a tym samym spadek wytrzymałości na pełzanie, jest nierozerwalnie związany ze stanem zaawansowania procesu wydzieleniowego zachodzącym w mikrostrukturze badanej stali, co też potwierdzają badania [8-13].

Piśmiennictwo

  1. Hernas A., Dobrzanski J.: Trwałość i niszczenie elementów kotłów i turbin parowych. Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2003.
  2. Hernas A.: Żarowytrzymałość stali i stopów. Wyd. Politechniki Śl., Gliwice 2000.
  3. Dobrzański J.: Materiałoznawcza interpretacja trwałości stali dla energetyki. Wyd. Open Access Library, 2011, volume 3.
  4. Zieliński A.: Trwałość eksploatacyjna żarowytrzymałych stali o osnowie ferrytycznej w warunkach długotrwałego oddziaływania temperatury. Wyd. IMŻ, Gliwice 2016.
  5. Dobrzański J.: Trwałość elementów ciśnieniowych bloków energetycznych. Wyd. IMŻ, Gliwice 2019.
  6. Żurek J., Yang S., Lin D., Quadakkers W.J.: Precipitation behavior of the Sanicro 25 steel after long-term steam exposure in the temperature range 600 – 700°C. „J. Mater. Res.”, 2015, 30.
  7. Polski Komitet Normalizacyjny. PN-EN ISO 204:2018. Metale. Próba pełzania przy jednoosiowym rozciąganiu. Warszawa: PKN, 2018.
  8. Super 304H po 10 000 godzin starzenia. „Energetyka”, 2018, 11.
  9. Super 304H po 20 000 godzin starzenia. „Archives of Metallurgy and Materials”, 2022, 67, 2.
  10. Zieliński A., Dobrzański J., Purzyńska H., Golański G.: Properties, structure and creep resistance of austenitic steel Super 304H. „Materials Testing”, 2015, vol. 57, 859-865.
  11. Horvath J., Janovec J., Junek M.: The changes in mechanical properties of austenitic creep resistant steels SUPER 304H and HR3C caused by medium-term isothermal ageing. „Solid State Phenom”, 2017, 258, 639-642.
  12. Bai J.W. and others: Coherent precipitation of copper in Super304H austenite steel. „Mater. Sci. Eng. A”, 2013, 584, 57-62.
  13. Zieliński A.: Structure and properties of Super 304H steel for pressure elements of boilers with ultra-supercritical parameters. „Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering”, 2012, 5 (2), 403-409.
dr inż. Robert Wersta
Kierownik Działu Oceny Zgodności
Urząd Dozoru Technicznego
Oddział we Wrocławiu
prof. dr hab. inż. Adam Zieliński
Dyrektor Instytutu Metalurgii Żelaza
im. Stanisława Staszica w Gliwicach

Galeria

Barometru Rynku Pracy

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.

Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...

hałasu w zakładzie produkcyjnym
Partner kategorii:

Redukcja hałasu w przemyśle – wyzwanie wymagające kompleksowych działań

Hałas w zakładach przemysłowych pozostaje jednym z głównych czynników wpływających zarówno na komfort pracy, jak i na relacje zakładów z otoczeniem. Utrzymanie jego poziomu w akceptowalnych granicach to nie tylko wymóg prawny. Jest to przede wszystkim element budowania kultury...

STAL_5-6_25_FASTECH_EXPO_I_ALUMINIUM_TECH_EXPO_2025_INFO

Wrzesień pełen przemysłowych premier: FASTECH Expo i Aluminium Tech Expo 2025 w Ptak Warsaw Expo

Wrzesień 2025 roku zapowiada się jako miesiąc przełomowych wydarzeń dla branży przemysłowej w Polsce. Ptak Warsaw Expo w Nadarzynie stanie się areną dwóch kluczowych targów: FASTECH Expo oraz Aluminium Tech Expo. Targi te, choć odbywają się w różnych terminach, oferują unikaln...

metoda-fff-wytwarzanie-polaczen-wielowypustowych-rys-16
Partner kategorii:

Analiza wpływu modyfikacji geometrii na pasowanie połączeń wielowypustowych wytwarzanych z zastosowaniem metody FFF

Dokładność geometryczna jest jednym z fundamentalnych kwalifikatorów poprawności procesów wytwarzania części maszyn i urządzeń. Jest ona wynikiem wielu składowych, stanowiących o całościowym efekcie procesu produkcyjnego. W celu zape...

outsourcingu procesowego

Rynek magazynowy mniej spektakularny, ale bardziej przewidywalny. Dobre wieści dla sektora outsourcingu procesowego

Pierwszy kwartał 2025 roku potwierdził, że polski rynek powierzchni magazynowo – przemysłowych, mimo braku rekordowych wyników, pozostaje stabilny i dojrzewa operacyjnie. Według danych AXI IMMO oraz CBRE, całkowity popyt na te powierzchnie przekroczył 1,1 mln mkw., co oznacza ...

STAL_11-12_20_technologie_ciecia_JAKOSC_PROCESU_CIECIA_LASEROWEGO_iStock-177007701
Partner kategorii:

Jakość procesu cięcia laserowego blach stalowych – wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowych

Przeprowadzono analizę czynników i parametrów decydujących o jakości procesu cięcia laserowego. Zestawiono blachy stalowe o gwarantowanej przez producentów jakości cięcia laserowego laser grade steels. Opisano wpływ zawartości krzemu i innych pierwiastków stopowy...

w-procesie-tloczenia-metody-i-techniki-eliminacji-wad-rys-5

Metody i techniki eliminacji wad w procesie tłoczenia

Procesy kształtowania blach stalowych za pomocą obróbki plastycznej są jedną z wielu technik wytwarzania elementów metalowych stosowanych w przemyśle od lat, a mimo to wymagających rozwiązań niektórych problemów technologicznych pojawiających się przy kształtowaniu blach stalo...

vanadis-4-extra-frezowanie-stali-a-powierzchnia-obrabiana

Wpływ chłodziwa i oprawki narzędziowej na chropowatość powierzchni obrabianej w procesie frezowania stali Vanadis 4

Artykuł prezentuje wyniki badań eksperymentalnych procesu frezowania stali Vanadis 4 Extra w rożnych warunkach doprowadzenia chłodziwa do strefy obróbki oraz pokazuje, jak ważny jest dobór odpowiedniej oprawki narzędziowej do określonych zadań obróbkowych. ...

Barometru Rynku Pracy

Technologia goni pracowników. Chcą wiedzieć więcej o AI, a firmy nie nadążają z edukacją.

Zaledwie 9% pracowników deklaruje, że nie wie, czym są automatyzacja i sztuczna inteligencja. 46,7% natomiast przyznaje, że chciałoby pogłębić swoją wiedzę w tym zakresie. Rosnące zainteresowanie technologiami idzie w parze z obawami. Od lęku przed brakiem kompetencji, przez ...

zagadnienia-statecznosci-konstrukcji-wedlug-eurokodow

Wybrane problemy stateczności w projektowaniu konstrukcji według Eurokodów

Zagadnienia stateczności konstrukcji budowlanych stanowią jeden z trudniejszych działów mechaniki budowli, z którym projektanci konstrukcji zmagają się na co dzień. Niezależnie od tego, czy projektujemy klasyczną drewnianą więźbę dachową, stalową belkę podsuwnicową, czy też sł...

wycinarka-laserowa-na-co-warto-zwrocic-uwage-podczas zakupu

Jak zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej?

Aby zminimalizować ryzyko awarii wycinarki laserowej, warto stosować się do kilku dobrych praktyk, które obejmują zarówno szkolenie operatorów, jak i odpowiednią konserwację oraz kontrolę parametrów urządzenia.

analiza-ryzyka-maszyny-w-oparciu-o-norme-pn-en-iso-12100-2012-fot-2

Bezpieczeństwo maszyn. Analiza ryzyka w oparciu o normę PN-EN ISO 12100:2012

Maszyny dopuszczone do użytku na terenie Unii Europejskiej muszą spełniać wymagania tzw. dyrektywy maszynowej. Jednym z warunków jej spełnienia, umożliwiającym oznakowanie maszyny znakiem CE, jest wykonanie analizy ryzyka. Maszyny wp...

zloty-medal-targow-modernlog-2024-poznaj-laureatow

Znamy laureatów nagrody Złoty Medal targów MODERNLOG 2024

Poznaliśmy produkty wyróżnione prestiżową nagrodą Złotego Medalu na targach Logistyki, Magazynowania i Transportu MODERNLOG 2024 oraz ITM INDUSTRY EUROPE 2024. Laureaci zawalczą teraz o Złoty Medal Wybór Konsumentów. W minionym tygod...

igp-dura-one-56-i-igp-effectives-synergia-zapewniajaca-wysoka-wydajnosc-w-technologii-malowania-proszkowego
Partner kategorii:

IGP-DURA®one 56 i IGP-Effectives®: synergia zapewniająca wysoką wydajność w technologii malowania proszkowego

W branży farb proszkowych do ochrony powierzchni kluczowe znaczenie mają wydajność, zrównoważony rozwój i jednolity odcień. Firma IGP Powder Coatings podjęła znaczący krok w tym kierunku, łącząc serię niskotemperaturowych farb proszkowych IGP-DURA®one56 z unikalną technologią ...

jpk-cit-nowe-obowiazki-raportowania

JPK CIT. Nowe obowiązki raportowania

Od 1 stycznia 2025 roku zaczął obowiązywać nowy, jednolity standard raportowania podatkowego dla przedsiębiorstw objętych podatkiem dochodowym od osób prawnych, tzw. JPK CIT. Nowe regulacje w pierwszym roku obejmują największe f...

Relacje

Katalog produktów

Sklep

STAL Metale & Nowe Technologie 3-4/2025

STAL Metale & Nowe Technologie 3-4/2025

Zamów
Nowoczesne Hale 1/2024

Nowoczesne Hale 1/2024

Zamów
Utrzymanie Ruchu 1/2024

Utrzymanie Ruchu 1/2024

Zamów
Fastener 1/2024

Fastener 1/2024

Zamów
Metody diagnostyki maszyn i urządzeń w predykcyjnym utrzymaniu ruchu

Metody diagnostyki maszyn i urządzeń w predykcyjnym utrzymaniu ruchu

Zamów
Rozwiązania energooszczędne wykorzystywane w budownictwie wielkopowierzchniowym (e-book)

Rozwiązania energooszczędne wykorzystywane w budownictwie wielkopowierzchniowym (e-book)

Zamów
Gwinty - rodzaje, wymiary, podstawowe obliczenia

Gwinty - rodzaje, wymiary, podstawowe obliczenia

Zamów
Koła zębate – projektowanie, wytwarzanie, pomiary, eksploatacja

Koła zębate – projektowanie, wytwarzanie, pomiary, eksploatacja

Zamów
Inżynieria doskonałości w procesach biznesowych. Przewodnik po teorii i dobrych praktykach

Inżynieria doskonałości w procesach biznesowych. Przewodnik po teorii i dobrych praktykach

Zamów
Metrologia. Wybrane zagadnienia (e-book)

Metrologia. Wybrane zagadnienia (e-book)

Zamów
Przewodnik po technologiach przemysłu 4.0

Przewodnik po technologiach przemysłu 4.0

Zamów
Vademecum projektanta. Budownictwo halowe (e-book)

Vademecum projektanta. Budownictwo halowe (e-book)

Zamów
Poznaj nasze serwisy

Nasze strony wykorzystują pliki cookies. Korzystanie z naszych stron internetowych bez zmiany ustawień przeglądarki dotyczących plików cookies oznacza, że zgadzacie się Państwo na umieszczenie ich w Państwa urządzeniu końcowym. Więcej szczegółów w Polityce prywatności.