suh616鋼汽輪機(jī)葉片圍帶斷裂失效分析

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1、維普資訊http://www.cqvip.com2005年第1期華中電力第18卷SUH616鋼汽輪機(jī)葉片圍帶斷裂失效分析王立峰，丁輝，胡雙喜f武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院，湖北武漢430072)摘要：對(duì)發(fā)生脆性斷裂事故的汽輪機(jī)葉片圍帶用鋼SUH616的微觀(guān)組織、硬度、析出相、鋼中8鐵素體的含量等進(jìn)行了檢測(cè)和分析，SUH616鋼中硬度較高的塊狀組織大量偏聚、沿晶碳化物的存在以及基體組織中8鐵素體含量的超標(biāo)是脆性裂紋產(chǎn)生的根本原因。關(guān)鍵詞：SUH6l6；脆性裂紋；Delta鐵素體中圖分類(lèi)號(hào)：TG142．45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006—6519(2005)01—0004—03Analysis

2、ofSUH616SteelTurbineBladeShroudRingCrackFailuresWANGLi—feng，DINGHui，HUShuang—xiollegeofPowerandMechanicalEngineering,WhuhanUniversity,Wuhan430072China)Abstract：Ananalysisisperformedonthemicrostructure，hardness，precipitatephaseandtheproportionof8femteetcoftheturbinebladeshroudringofSUH616steelwhi

3、chwasbrokeninafragileway．ResultsrevealthatheaWagglomerationofharderstructre，presenceofcarbidesatgrainboundariesandexcessofdeltafemteareallresponsibletOthefragilecracks．Keywords：SUH616；fragilecrack；deltaferrite的含量等進(jìn)行檢測(cè)和分析，并推測(cè)出裂紋產(chǎn)生的根0前言本原因。某發(fā)電有限責(zé)任公司TCDF一33．5型1號(hào)汽輪機(jī)是從日本進(jìn)口的亞臨界、一次中間再熱、沖動(dòng)式、單軸、兩缸兩排汽的凝汽式

4、汽輪機(jī)，額定輸出功率為300MW，設(shè)計(jì)溫度538℃，設(shè)計(jì)壓力16．67MPa。該機(jī)組1999年1月投產(chǎn)．累計(jì)運(yùn)行10228h后．于2001年6～7月進(jìn)行第一次大修．大修其間MT檢查發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)第18級(jí)葉片圍帶的進(jìn)汽側(cè)鉚釘孑L處有多處裂紋產(chǎn)生。裂紋的具體位置：以該級(jí)動(dòng)葉末葉圖1裂紋宏觀(guān)照片片(鎖緊葉片)所在的圍帶定為第一組．從汽機(jī)向發(fā)1實(shí)驗(yàn)電機(jī)看．順時(shí)針?lè)较驍?shù)，汽機(jī)側(cè)第3組第4孑L、第7組第4孑L、第9組第5孑L、第12組第5、6孑L；發(fā)電1．1布氏硬度測(cè)試機(jī)側(cè)第15組第7孔。該汽輪機(jī)葉片圍帶用鋼為日對(duì)發(fā)生斷裂事故汽輪機(jī)葉片圍帶的布氏硬度本JIS標(biāo)準(zhǔn)的SUH616馬氏體耐熱不銹鋼．該鋼種進(jìn)

5、行測(cè)試，結(jié)果如表1所示。試驗(yàn)所測(cè)得的布氏硬與2Crl2NiMoWV鋼(GB1相當(dāng)。通過(guò)對(duì)裂紋形貌f見(jiàn)度值在320～330之間，測(cè)量結(jié)果最大值為329．測(cè)圖1)的宏觀(guān)觀(guān)察以及對(duì)斷口形貌的分析，此裂紋屬試值均小于341，符合JISG4311—1991、GB1221—于脆性斷裂裂紋。為了弄清斷裂事故發(fā)生的根本原1992標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。表1布氏硬度測(cè)試值(riB)因，本研究按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，做了一系列的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，對(duì)該汽輪機(jī)第18級(jí)葉片圍帶用鋼SUH616的微觀(guān)組織、硬度、析出相、鋼中8鐵素體收稿日期：2004—10—14作者簡(jiǎn)介：王立峰(1978一)，男．吉林榆樹(shù)人，碩十研究生，主要從事發(fā)電廠(chǎng)

6、材料的失效分析與壽命管理研究一4一維普資訊http://www.cqvip.com維普資訊http://www.cqvip.com2005年第1期華中電力第18卷1．5透射電子顯微鏡分析Cr)C碳化物，且其具有因熱應(yīng)力等因素影響而形為了確定鋼中析出相的分布情況及析出相的成的孿晶結(jié)構(gòu)。這些在板條狀馬氏體上以及在馬氏類(lèi)型，對(duì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)熱處理的SUH616在役鋼試樣進(jìn)體相界上析出的大量的碳化物，降低了鋼強(qiáng)度、塑行了透射電子顯微鏡分析實(shí)驗(yàn)。從圖6、7中可以看性等的性能。出，在板條狀馬氏體上以及馬氏體相界間有大量的2結(jié)論碳化物析出。(1)斷121附近的顯微硬度值明顯偏高，且無(wú)明顯塑性變形、(2)同

7、帶鋼SUH616的顯微組織不均勻，硬度較高的塊狀物大量偏聚，且有析出相沿晶界分布．f3)同帶鋼中6鐵素體的含量已超過(guò)GB／F8732—1988標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定．大大地降低了鋼材的韌性和強(qiáng)度，使其變脆、(4)同帶鋼在板條狀馬氏體上以及在馬氏體相圖6晶內(nèi)析出相TEM照片界上有大量的碳化物析出，降低了鋼的強(qiáng)度、塑性等性能對(duì)各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析可知，由于汽輪機(jī)葉片同帶用鋼SUH616硬度較高的塊狀組織大量偏聚、沿品碳化物的存在以及基體組織中6鐵素體含量