Стопорное кольцо устанавливается на ротор генератора через термовтулку и играет роль фиксации, защиты и предотвращения деформации, смещения и эксцентриситета концевых обмоток ротора. Раньше в стопорных кольцах турбинных двигателей использовались материалы 50Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, 50Mn18Cr5 и т. д. Однако эти материалы очень чувствительны к влажному воздуху и часто подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением. В настоящее время широко используется аустенитная нержавеющая сталь 1Mn18Cr18N. Этот материал обладает превосходной коррозионной стойкостью благодаря низкоуглеродистому и высокому составу хрома. В то же время добавка азота расширяет зону аустенитной фазы при комнатной температуре, затрудняя появление ферромагнетизма. Чтобы понять влияние температуры тепловой рубашки на структуру и свойства стали стопорного кольца 1Mn18Cr18N, были проведены испытания на растяжение при высокой температуре (100 градусов) и испытания на удар при комнатной температуре стали стопорного кольца при различных системах термической обработки, а также на разрушение. поверхности исследовали с помощью сканирующих электронных микроскопов и металлографических микроскопов. и микроструктура были проанализированы для изучения механизма зарождения и распространения трещины в стали стопорного кольца.
Аустенитная нержавеющая сталь 1Mn18Cr18N, использованная в тесте, была взята из тангенциальной части защитного кольца, произведенного компанией. Его основной химический состав (масса) измерялся с помощью инфракрасного измерителя углерода и серы (CS800), плазменного спектрометра (ICAP6300) и прямого считывания. спектрометр (Металл75-80). Фракция, %) — С0.079, Si0,21, Mn18,54, P0,017, S0,005, Cr18,82, Ni0,14, N0,62, остальное это Фе.
Образцы нагревались в печи (корпусная печь сопротивления СГХ28-92А) до 100, 200, 300, 400, 500, 550 и 600 градусов соответственно и выдерживались в течение 1 часа с последующим охлаждением на воздухе. Микроструктуру образца наблюдали с помощью металлографического микроскопа OLYMPUS-PMG3 и сканирующего электронного микроскопа высокого разрешения S-3700. После шлифовки образцов наждачной бумагой (200, 400 и 600 меш) и механической полировки (алмазным распылением с размером частиц 2,5 мкм) их подвергали электролитическому травлению 10% пересыщенным раствором щавелевой кислоты. Для проведения высокотемпературных испытаний на растяжение при 100 градусах использовалась универсальная электронная машина для испытания на растяжение SHIMADZUAG-1. Образец на растяжение снимался с тангенциальной части среднего кольца стопорного кольца. Это был образец для растяжения с резьбой М10, диаметром 5 мм и рабочей длиной 25 мм. Испытание на удар проводилось на ударной машине JB300D. Ударный образец был взят из тангенциальной части стопорного кольца и представлял собой стандартный ударный образец Шарпи с V-образным надрезом размером 10 мм × 10 мм × 55 мм.
Результаты показывают, что с увеличением температуры нагрева внутри зерен становится меньше линий скольжения. При температуре от 500 до 600 градусов граница зерна и линия скольжения выделяют осадок от точечной или цепочечной до полусетчатой или полностью сетчатой формы; Образование выделений. Образование стали 1Мн18Х18Н оказывает существенное влияние на механические свойства стали 1Мн18Х18Н. При повышении температуры нагрева до 500 градусов (550 градусов) дисперсное распределение выделившейся фазы играет определенную усиливающую роль в ударных (растяжимых) характеристиках. Когда температура нагрева увеличивается до 600 градусов, вся выделенная сетка фаза ослабляет границы зерен и приводит к резкому падению свойств стали 1Mn18Cr18N при растяжении и ударных нагрузках. Анализ разрушения показывает, что с увеличением температуры нагрева характер разрушения стали 1Мн18Х18Н меняется от вязкого разрушения к разрушению квазискола и хрупкому разрушению.
