Creepové chování a mikrostruktura heterogenních svarů P92/S 304H

Abstract

Práce se zabývá výsledky dlouhodobých creepových zkoušek do lomu "cross weld" vzorků heterogenních svarových spojů Super 304H-P92. Creepové zkoušky byly provedeny při teplotách 625 °C a 650 °C s dobou do lomu až 20 000 hodin. Cílem diplomové práce bylo charakterizovat creepové vlastnosti těchto heterogenních svarů, vyhodnotit přednostní lokality porušení a studovat vývoj mikrostruktury v jednotlivých oblastech svarů. Na základě získaných výsledků byly vypočteny hodnoty meze pevnosti při tečení pro 104 hod. na teplotách 625 °C i 650 °C. Přednostním místem porušení byla interkritická oblast tepelně ovlivněné zóny oceli P92, která má nižší creepovou odolnost než ocel Super 304H. Lokální změny tvrdosti během creepu byly vyhodnoceny pomocí profilů tvrdosti napříč svary. Metalografické studium bylo provedeno v jednotlivých částech heterogenních svarů. Zvláštní pozornost byla věnována precipitačním reakcím, jak v základních materiálech, tak v tepelně ovlivněných zónách. Zbytkový obsah vanadu v oceli Super 304H ovlivnil precipitační procesy. Vanad částečně nahradil niob v modifikované Z fázi ((V,Nb)CrN).

Thesis deals with results of long-term stress rupture tests on heterogeneous Super 304H-P92 welds. Stress rupture tests were carried out at temperatures of 625 °C and 650 °C with times to rupture up to 20 000 hours. The goal of the thesis was to characterize creep properties of these heterogeneous welds, evaluate preferential locations of failure of “cross-weld” samples and study microstructure evolution in individual regions of welds. Based on experimental results values of creep rupture strength for 104 hours at temperatures of 625 °C and 650 °C were calculated. Preferential location of failure was the intercritical part of the heat affected zone of P92 steel, which has got lower creep resistance than Super 304H steel. Local changes of hardness were evaluated by hardness profiles across the “cross weld” samples. Metallographic investigations were performed in individual parts of heterogeneous welds. A special attention was paid to precipitation processes in base materials and in heat affected zones. A residual content of vanadium in Super 304H steel affected precipitation processes. Vanadium partially substituted niobium in the modified Z phase ((V,Nb)CrN).