Vliv nízkoteplotního stárnutí na strukturu a mechanické vlastnosti materiálů lopatek parních turbin

Bc. Lukáš MÁCA

Master's thesis

Effect of a low-temperature ageing on stucture and mechanical properties of material of steam turbine blades

Abstract:

Předložená Diplomová práce obsahuje výsledky žíhacích zkoušek vzorků z oceli T552, která se používá pro výrobu lopatek turbín. Pomocí měření mechanických vlastností, fraktografického rozboru, pozorování mikrostruktury na úrovni SM a substruktury z tenkých folií byla ověřována hypotéza, že nízkoteplotní stárnutí vede ke snížení pevnostních vlastností materiálu i při relativně nízkých pracovních teplotách 100°C, což by negativně přispívalo k únavovým vlastnostem lopatek a mohlo vést ke vzniku jejich porušení při provozu turbosoustrojí jaderné elektrárny Temelín. Všechna srovnání výchozího a žíhaného stavu provedená pro dvě varianty - tvrdší a měkčí stav - ukázala, že nelze prokázat žádné zásadní změny potvrzující uvažovaný mechanismus nízkoteplotního stárnutí. Ten tudíž nebyl zásadní příčinou vzniku trhlin na lopatkách OK3 nízkotlakého stupně turbíny na Jaderné elektrárně Temelín.

Abstract:

The presented diploma theses deals with results of an annealing tests performed with T552 steel samples, that are used for turbine blades production. A hypothesis that a low-temperature ageing process leads to a solidity features reduction even within relatively low working temperatures 100°C was tested. It would negatively influence fatigue properties of blades and could lead to its fracture during turbine-generator unit operating in nuclear electric power station Temelín. The hypothesis was examined through the use of mechanical properties measurement, fractographic analysis, microstructure observation using LM and TEM of thin foils. The differences between the initial and the annealed states have not showed any radical changes. The low-temperature ageing process was not a principal cause of cracks in OK3 blades of a low-pressure level of the turbine in the nuclear electric power station Temelín.

Keywords

nízkoteplotní stárnutí, houževnatost, světelná mikroskopie, řádkovací elektronová mikroskopie, transmisní elektronová mikroskopie, fraktografie, mechanické zkoušky, precipitát, dislokace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2011

Accessible from:: 1. 1. 2099

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2011
• Supervisor: RNDr. Josef Kasl, CSc.

University of West Bohemia

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Mechanical Engineering / Materials Engineering and Engineering Metallurgy