SI \u00e8 stata chiamata a valutare se il calore avesse avuto un impatto negativo sul P91 dopo un incendio in una centrale elettrica, prelevando repliche metallurgiche da analizzare per valutare l'eventuale rammollimento nelle regioni della ZTA.<\/p>\n
Gressler ha sottolineato il fatto che la durezza da sola non determina la salute del materiale. Una misura di screening efficace sarebbe invece il monitoraggio dell'accumulo di deformazione da creep, utilizzando estensimetri ad alta temperatura per il monitoraggio dell'accumulo di deformazione da creep e l'analisi ingegneristica per prevederne la durata.<\/p>\n
La famiglia di acciai P91 \u00e8 un acciaio inossidabile ferritico\/martensitico al Cr 9-12% utilizzato in ambienti nucleari e centrali elettriche per ottenere propriet\u00e0 meccaniche superiori a temperature elevate. Grazie al basso contenuto di carbonio, niobio e azoto, riduce le cricche indotte dalla saldatura; tuttavia, a causa della sua maggiore temprabilit\u00e0, pu\u00f2 formare una zona termicamente alterata (ZTA) eccessivamente dura, con conseguenti cricche indotte dall'idrogeno, che portano al fallimento di saldature e componenti.<\/p>\n
Di recente SI \u00e8 stata chiamata da Siemens a valutare la riparazione di una grande saldatura di una valvola di un recipiente in pressione a seguito di un incidente con incendio, al fine di valutare se il materiale fosse fuori specifica e, in caso affermativo, se fosse possibile correggerlo prima della scadenza della garanzia.<\/p>\n
SI ha eseguito un'analisi sul materiale e ha stabilito che la sua morbidezza non era dovuta al fuoco, ma era probabilmente causata da un PWHT inefficace.<\/p>\n
La temperatura e la durata della PWHT sono di vitale importanza per creare saldature dissimili con microstruttura e durezza ottimali, come nel caso di questo studio condotto con saldature ad arco metallico schermato multipass di Inconel 625 come metallo d'apporto. I risultati hanno dimostrato che l'utilizzo di PWHT a 750 \u00b0C per 2, 4 o 6 ore come tempo e temperatura di PWHT preferiti ha permesso di ridurre efficacemente la durezza nelle regioni della ZTA, mantenendo al contempo una microstruttura appropriata per consentire elevate prestazioni nelle propriet\u00e0 meccaniche a temperature elevate.<\/p>\n
L'acciaio P91 \u00e8 stato sviluppato specificamente per l'uso nei reattori nucleari di IV generazione. Grazie all'elevato contenuto di cromo e all'aggiunta di vanadio e niobio come elementi di lega, il P91 offre una resistenza allo scorrimento significativamente maggiore rispetto ai suoi omologhi meno legati.<\/p>\n
Propriet\u00e0 del materiale: questa lega \u00e8 altamente saldabile e presenta un'eccellente resistenza alla fatica termica e alla corrosione, ma \u00e8 suscettibile alla criccatura assistita da idrogeno (HAC). Possono essere utilizzati metodi di saldatura ad arco solido e a gas; tuttavia, per ottenere propriet\u00e0 di scorrimento ottimali, \u00e8 necessario un trattamento termico post-saldatura.<\/p>\n
L'HAC nelle saldature di P91 pu\u00f2 essere causato da condizioni di saldatura non corrette e dalla scelta di materiali d'apporto non corretti, oltre che essere aggravato da una geometria di saldatura non uniforme e dall'uso di scorie. Inoltre, pu\u00f2 manifestarsi con saldature dissimili tra il grado 91 e altri materiali saldabili, come i processi di saldatura P22 o Inconel 625.<\/p>\n
Si noti che attualmente non \u00e8 possibile riparare i componenti di grado 91 senza una successiva PWHT a causa delle attuali metodologie di riparazione delle saldature che producono saldature con microstruttura non raffinata nella ZTA e con un rinvenimento limitato. Pertanto, \u00e8 necessario condurre ulteriori prove e test approfonditi di riparazione delle saldature per quanto riguarda la tenacit\u00e0 della ZTA e la resistenza allo scorrimento della saldatura trasversale, oltre a un'analisi di eventuali cause di guasto, come l'ingrossamento dei grani e i problemi di microstruttura.<\/p>\n
Il modulo elastico \u00e8 una misura della facilit\u00e0 con cui i materiali possono essere allungati o piegati e viene determinato dividendo la loro sollecitazione per la loro deformazione. Un test della curva sforzo-deformazione \u00e8 un modo prezioso per identificare questo parametro; vengono applicate piccole deformazioni incrementali, poi tracciate su un grafico che rivela i valori del modulo elastico - essenziale per calcolare le propriet\u00e0 meccaniche dei materiali!<\/p>\n
Le curve sforzo-deformazione hanno in genere un comportamento lineare, a significare che i materiali sono elastici. Questo comportamento \u00e8 spiegato dalla legge di Hooke, secondo la quale la sollecitazione applicata ai materiali deve essere proporzionale alla sua deformazione; il modulo di Young misura questa correlazione e misura la sollecitazione divisa per la deformazione.<\/p>\n
Le curve sforzo-deformazione presentano tipicamente una non linearit\u00e0 a un certo punto, quando il materiale \u00e8 entrato nella regione di deformazione plastica, segnalando la deformazione plastica. In questa fase, le sollecitazioni e le deformazioni non variano pi\u00f9 inversamente, ma rispondono in modo prevedibile alle sollecitazioni. L'elasticit\u00e0 del materiale \u00e8 determinata dalla pendenza della parte non lineare della curva; questa equazione ne fornisce i valori: EDL L0 L L 0\/D L 0\/D<\/p>\n
L'acciaio di grado 91 (designazione EN X10CrMoVNb9-1) \u00e8 un acciaio legato 9Cr-1Mo con alti livelli di cromo, vanadio e niobio che vanta una migliore resistenza allo scorrimento. Questo grado di 9Cr-1Mo \u00e8 spesso utilizzato per le testate delle centrali nucleari e per altre applicazioni di rivestimento e canalizzazione nelle centrali nucleari e presenta un'eccezionale resistenza ai danni da radiazioni e all'ossidazione e alla corrosione a temperature elevate.<\/p>\n
Giunti dissimili saldati ad arco con metalli schermati (SMAW) formati da acciai P91 e P22 possono produrre una debole tenacit\u00e0 all'urto a causa della formazione di martensite non temperata nella zona di fusione della saldatura, rendendo necessaria la selezione di un intervallo di temperatura ottimale per il preriscaldamento e il trattamento termico post-saldatura (PWHT) per la buona riuscita delle saldature.<\/p>\n
Le temperature PWHT variano in base alla composizione e alla percentuale di manganese e nichel nell'acciaio, in particolare se si considera il contenuto di Mn + Ni; percentuali pi\u00f9 elevate abbassano la temperatura critica di trasformazione.<\/p>\n
Sono stati condotti studi per indagare l'impatto dei livelli di idrogeno diffusibile e delle condizioni di trattamento termico sulla microstruttura e sulle propriet\u00e0 meccaniche di saldature di testa multi-pass Shielded Metal Arc Welded (SMAW) grado 91, utilizzando la microscopia elettronica a scansione a emissione di campo, la misurazione dell'idrogeno diffusibile al mercurio, le prove di trazione a temperatura ambiente, le prove Charpy e la spettroscopia a raggi X a dispersione di energia. I risultati hanno dimostrato che l'utilizzo della PWHT subcritica con trattamenti di normalizzazione\/tempra ha prodotto una microstruttura ottimale con buone propriet\u00e0 di trazione e tenacit\u00e0 Charpy.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
SI was called into assess whether heat had had any detrimental impact on P91 after a fire at a power plant, taking metalurgical replicas for analysis to assess any softening in HAZ regions. Gressler stressed the fact that hardness alone does not determine material health. Instead, an effective screening measure would be monitoring creep strain … <\/p>\n