Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dự đoán tuổi thọ của IN738LC xem xét hư hại do trương nở dưới tải trọng xoắn thấp
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology - Tập 5 - Trang 311-316 - 2018
Tóm tắt
Khi sự chú ý ngày càng tăng về việc giảm khí nhà kính, việc phát triển hệ thống phát điện thân thiện với môi trường cho các nhà máy điện và nâng cao hiệu suất của nó đã được nghiên cứu tích cực. Để tăng hiệu suất, nhiệt độ hoạt động đã được nâng cao, và do đó việc ứng dụng hợp kim siêu bền Ni trở thành một thành phần cốt lõi trong hệ thống phát điện như cánh tuabin, rôto và lò hơi. Đặc biệt, cánh tuabin chịu cảnh ngộ của nhiệt độ và áp suất cao, và chúng phải chịu tải trọng cơ học do lực ly tâm từ sự quay tốc độ cao. Do đó, độ bền của vật liệu cánh quạt cần được thử nghiệm dưới điều kiện nhiệt độ cao. Trong các thử nghiệm LCF (Low Cycle Fatigue) ở nhiệt độ cao, hư hại xảy ra trên các mẫu vật do hiện tượng trương nở. Mục tiêu của nghiên cứu này là ước lượng chính xác tuổi thọ của LCF bằng cách xem xét hư hại do trương nở trong các mẫu vật phát sinh trong quá trình thử nghiệm LCF. Chúng tôi đã tiến hành các thử nghiệm LCF để đề xuất một phương pháp dự đoán tuổi thọ mới xem xét hư hại do mỏi và trương nở. Cuối cùng, nghiên cứu này chứng minh độ tin cậy của phương pháp dự đoán bằng cách so sánh tuổi thọ dự đoán với tuổi thọ mỏi thực tế. Qua đó, chúng tôi kỳ vọng dự đoán tuổi thọ mỏi chính xác hơn bằng cách dự đoán tuổi thọ mỏi dưới các tần số biến dạng mỏi khác nhau với sự xem xét hư hại do trương nở.
Từ khóa
#Tuổi thọ; LCF; Creep; Hợp kim siêu bền Ni; Cánh tuabin; MỏiTài liệu tham khảo
Sieminski, A., “International Energy Outlook,” US Energy Information Administration, 2013.
Cho, T. Y., Chun, H. C., Joo, Y. K., and Yoon, J. H., “A Study on HVOF Coating of WC-Metal Powder on Super Alloy IN718 of Magnetic Bearing Shaft Material of Turbo-Blower,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., Vol. 15, No. 7, pp. 1479–1484, 2014.
Kim, T.-W. and Lee, C.-M., “Determination of the Machining Parameters of Nickel-Based Alloys by High-Power Diode Laser,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., Vol. 16, No. 2, pp. 309–314, 2015.
Zhu, X.-L., Liu, D., Xing, L.-J., Hu, Y., and Yang, Y.-H., “Microstructure Evolution of Inconel 718 Alloy during Ring Rolling Process,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., Vol. 17, No. 6, pp. 775–783, 2016.
He, B., Huang, S., and Wang, J., “Product Low-Carbon Design Using Dynamic Programming Algorithm,” Int. J. Precis. Eng. Manuf.-Green Tech., Vol. 2, No. 1, pp. 37–42, 2015.
Viswanathan, R. and Bakker, W., “Materials for Ultrasupercritical Coal Power Plants-Boiler Materials: Part 1,” Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 10, pp. 81–95, 2001.
Hwang, K.-T., Kim, J.-H., Yoo, K.-B., Lee, H.-S., and Yoo, Y.-S., “Low-Cycle Fatigue in Ni-base Superalloy IN738LC at Elevated Temperature,” Journal of the Korean Society of Mechanical Engineers A. Vol. 34, No. 10, pp. 1403–1409, 2010.
Wright, I. G. and Gibbons, T. B., “Recent Developments in Gas Turbine Materials and Technology and their Implications for Syngas Firing,” International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 32, pp. 3610–3621, 2007.
Mahobia, G. S., Paulose, N., Mannan, S. L., Sudhakar, R. G., Chattopadhyay, K., et al., “Effect of Hot Corrosion on Low Cycle Fatigue Behavior of Superalloy IN718,” International Journal of Fatigue, Vol. 59, pp. 272–281, 2014.
Pahlavanayali, S., Drew, G., Rayment, A., and Rae, C. M. F., “Thermo-Mechanical Fatigue of a Polycrystalline Superalloy: The Effect of Phase Angle on TMF Life and Failure,” International Journal of Fatigue, Vol. 30, pp. 330–338, 2008.
Šeruga, D., Fajdiga, M., and Nagode, M., “Creep Damage Calculation for Thermo Mechanical Fatigue,” Journal of Mechanical Engineering, Vol. 57, No. 5, pp. 371–378, 2011.
Beddoes, J., “Prediction of Creep Properties for Two Nickel-Base Superalloys from Stress Relaxation Testing,” Journal of Strain Analysis, Vol. 46, pp. 416–427, 2015.
Viswanathan, R., “Gas Turbine Blade Superalloy Material Property Handbook,” EPRI Technical Report, 2001.
Larson, F. R. and Miller, E. J., “Time-Temperature Relationship for Rupture and Creep Stresses,” Transactions of ASME, Vol. 74, pp. 765–775, 1952.
Wang, R.-Z., Zhang, X.-C., Gong, J.-G., Zhu, X.-M., Tu, S.-T., et al., “Creep-Fatigue Life Prediction and Interaction Diagram in Nickel-Based GH4169 Superalloy at 650°C based on Cycle-by-Cycle Concept,” International Journal of Fatigue, Vol. 97, pp. 114–123, 2017.