Каков предел температуры, при котором может использоваться сталь 15CrMoR?℃

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем 413343962 25.07.2016 в 16:44. Я не понимаю таких сложных вопросов, связанных с материалами; прошу у экспертов помощи. Я знаю только следующее: если речь идет о сосудах под давлением, то рекомендуемая температура использования материала 15CrMoR не должна превышать 500 градусов Цельсия; при температуре 1000 градусов Цельсия такие устройства могут стать опасными ； Если это реактор при атмосферном давлении, оборудование при температуре 1000 градусов Цельсия также может представлять опасность. 0Cr18Ni10Ti легко окисляется при температуре 1000 градусов Цельсия.

Оборудование практически полностью повреждено и больше не может использоваться.

Согласно требованиям стандарта GB150.2-2011, для материала 15CrMoR максимальная температура, при которой он может сохранять прочность при высоких температурах в течение 100 тысяч часов, составляет 550°C. Материал 0Cr18Ni10Ti соответствует стандарту S30408; для него максимальная температура, при которой он может сохранять прочность при высоких температурах в течение 100 тысяч часов, составляет 700°C. При отсутствии учета влияния среды и давления, повышение температуры в реакторе до 1000°C может привести к деградации материала. Согласно стандарту GB/T30579-2014, у материала 15CrMoR может возникнуть декарбонизация, что приводит к потере его эксплуатационных свойств. У материала 0Cr18Ni10Ti при температурах от 425 до 815°C происходит сенсибилизация и межкристаллическая коррозия, что также приводит к потере его эксплуатационных свойств. Эпизодические перегревы, к тому же кратковременные, оказывают незначительное воздействие на материал. Однако если перегревы происходят часто и длительно, это приведет к полной деградации материала, что может спровоцировать опасные аварии.

Температура достигает 1000°C, что выше, чем температура отжига для 15CrMoR. Предположим, что устройство уже пережило подобный инцидент с резким повышением температуры, но при этом осталось целым. Теперь необходимо решить, стоит ли продолжать использовать это устройство. Поскольку речь идет о кратковременном перегреве, это вряд ли имеет большое отношение к длительной прочности при высоких температурах. При температуре, превышающей температуру отжига материала, неизбежно происходит изменение его механических свойств. После нормализации стальных листов 15CrMoR необходимо также провести отжиг. Поскольку распределение температуры в оборудовании при её превышении неизвестно, механические свойства материала корпуса остаются неравномерными, что затрудняет их проверку. Кроме того, неравномерное нагревание и охлаждение также могут привести к локальным остаточным напряжениям. Поэтому, если устройство длительное время находится при такой высокой температуре, как 1000°C, его следует использовать дальше не стоит, если только невозможно провести для всего устройства обработку закалкой + отжигом.

Но при происшествии перегрева достигает ли температура среды 1000°C или же температура стенок корпуса? Если температура полета сохраняется лишь в течение короткого времени, температура среды достигает 1000°C, в то время как температура металлических стенок корпуса значительно ниже 1000°C; для передачи тепла требуется определенное время. Если можно убедиться, что температура стенки корпуса не превышает температуры отжига материала 15CrMoR (около 700°C), то, вероятно, проблем не будет.

Температура корпуса и среды, наверное, тоже не будет отличаться на 300 градусов? ？

Возможно, это нужно определить с помощью расчётов теплопередачи. Предположим, что корпус не имеет ни внешней теплоизоляции, ни внутреннего утеплителя; температура среды — 1000°C, а температура окружающего воздуха — 20°C. При простом линейном распределении температура стенок корпуса составляет примерно 500°C. Кроме того, скорость нагрева во время термообработки после сварки в печи обычно контролируется на уровне 55°C/ч (см. пункт GB150.4, 8.2.7.1); снаружи печи скорость нагрева ещё ниже. Для нагрева корпуса требуется время.