Требования к стали новых марок для изготовления
и ремонта котлов, пароперегревателей, экономайзеров
3-2-1. При рекомендации сталей новых марок для изготовления элементов
котлов, пароперегревателей и экономайзеров должны быть представлены
данные о механических, физических и технологических свойствах (включая
свариваемость, а для стали, предназначенной для работы при температуре
500° С и более, также жаропрочность и окалиностойкость), полученные
путем испытаний образцов из полупромышленных плавок стали рекомендуемой
марки.
Для стали аустенитного класса должны быть, кроме того, представлены
данные о стойкости против межкристаллитной коррозии.
3-2*2. Механические свойства должны быть исследованы в
температурном интервале от 20° С до температуры, не менее чем на 50° С
превышающей наивысшую рекомендуемую рабочую температуру. Температура
испытаний должна выбираться из условия получения четкой зависимости
изменения прочностных характеристик стали от температуры, однако
интервалы температур должны быть не более 50° С, а в области выше
рабочих температур -не более 25° С.
Величина отношения предела текучести к пределу прочности металла для
всех деталей (кроме крепежа) при температуре 20° С должна быть не более:
0,6 — для углеродистой стали; 0,7 — для легированной стали. Для крепежа
из легированных сталей указанное отношение должно быть не более 0,8.
Если сталь предназначается для работы при высоких температурах,
вызывающих ползучесть, то должны быть предъявлены опытные данные для
установления значений предела длительной прочности (для 100 000 и 10 000
ч) и условного предела ползучести при соответствующих температурах,
включая температуры, для которых сталь рекомендуется.
Число проведенных кратковременных и длительных испытаний,
продолжительность последних, а также количество исследуемых плавок
должны быть достаточными для определения соответствующих расчетных
характеристик прочности стали, зависимости их от температуры и оценки
пределов разброса этих характеристик с учетом
размеров полуфабрикатов (толщина стенки) и
технологического разупрочнения (гибка, сварка) и предусмотренных в
технических условиях на рекомендуемую сталь отклонений по химическому
составу и режиму термической обработки (должны быть испытаны плавки с
наихудшим химическим составом с точки зрения ползучести в пределах
марочного содержания легирующих элементов).
При испытании на длительную прочность новых материалов, предназначенных
для работы при температуре выше 450° С, должен быть проверен ресурс
пластичности (относительное удлинение).
3-2-3. Стабильность свойств стали должна быть подтверждена данными
испытаний стали после старения различной продолжительности и при
соответствующих температурах.
Характер изменения пластических свойств (б, ф) жаропрочной стали с
течением времени должен быть представлен зависимостью величины
относительного удлинения при длительном разрушении стали от времени и
температуры.
В случае склонности стали к структурным изменениям в процессе
эксплуатации должны быть представлены данные испытаний, характеризующие
указанные изменения и влияние их на свойства стали.
3-2-4. Возможность применения стали должна быть подтверждена данными по
ударной вязкости в зависимости от времени пребывания при рабочих
температурах с учетом режима термической обработки и технологии
изготовления.
3-2-5. Чувствительность жаропрочных сталей к наклепу (например, при
холодной гибке) должна быть оценена по изменению пластических свойств
при длительном разрушении путем сравнительных испытаний наклепанных и
ненаклепанных образцов на длительную прочность.
Сталь аустенитного класса должна быть исследована на чувствительность к
межкристаллитной коррозии.
Сталь, предназначенная для барабанов котлов и их элементов, находящихся
в соприкосновении с водой, должна быть испытана на ударную вязкость на
образцах, подвергнутых наклепу и последующему старению, а также на
усталостную прочность.
3-2-6. Для жаропрочной стали должны быть представлены данные,
характеризующие интенсивность ее окисления на воздухе, в среде продуктов
сгорания топлива и в перегретом паре. Эти данные должны быть получены
при разных температурах, в том числе и при температуре, превышающей на
100° С наивысшую температуру, допускаемую для этой стали.
3-2-7. Свариваемость стали при существующих видах сварки должна быть
подтверждена данными испытаний сварных соединений, выполненных по
рекомендуемой технологии с применением соответствующих присадочных
материалов. Результаты испытаний должны обеспечивать надежную оценку
прочностных, пластических и других свойств сварного соединения и степени
влияния на эти свойства технологии сварки (включая режим термической
обработки) и других факторов. Для жаропрочных сталей должны быть
представлены данные по значению длительной прочности сварных соединений,
а также по степени их разупрочнения и охрупчивания в около-шовной зоне
вследствие температурного цикла сварки и на склонность к локальным
разрушениям сварных соединений.
3-2-8. Для стали новой марки должны быть представлены следующие данные
по физико-механическим свойствам:
а) значение модуля упругости при различных
температурах;
б) значение среднего коэффициента теплового расширения в соответствующих
интервалах температур;
в) значение коэффициента теплопроводности при соответствующих
температурах.
3-2-9. Заводами-изготовителями полуфабрикатов или соответствующими
специализированными организациями должна быть подтверждена возможность
изготовления соответствующих полуфабрикатов из стали рекомендуемой марки
в необходимом сортаменте, с соблюдением установленного уровня свойств
стали.