بررسی تجربی اثر پیرسازی بر خواص مکانیکی و ارتعاشی فولادهای کربنی sa516

هنگام بهره‌برداری در شرایط فوق گرمایش بلندمدت، تغییرات ساختاری مهم‌ترین عامل افت خصوصیات مکانیکی و موجب کاهش عمر قطعات داغ در صنایع می‌یاشد. با توجه به دشواری یا هزینه‌بر بودن آزمون‌های مورد نیاز برای ارزیابی عمر باقیمانده، جستجوی روشی غیرمخرب، آسان‌ و دقیق برای تخمین عمر باقیمانده قطعات داغ و ارزیابی عمر باقیمانده آنها ضروری و دارای مزایای اقتصادی فراوانی است. هدف از این پژوهش، بررسی اثر تغییرات ساختاری بر فرکانس طبیعی و ضرایب میرایی نمونه‌هایی از فولاد کربنی sa516grade55 می‌باشد تا در صورت وجود اثرات معنی دار، این روش برای فلزات دیگر و به ویژه قطعات داغ نیروگاهی توسعه داده شود. در این پژوهش با انجام عملیات حرارتی پیرسازی بر روی نمونه‌ها، تغییرات ساختاری شدیدی ایجاد گردید. به‌طوریکه پرلیت تجزیه‌شده و به فریت و کاربیدهای کروی شکل در مرزدانه‌ها تبدیل شد. با افزایش تغییرات ساختاری مشخص گردید که فرکانس های طبیعی مود اول تا ششم و ضریب کشسانی کاهش و ضرایب میرایی و کاهش لگاریتمی افزایش محسوسی می‌یابند. این نتایج امیدبخش تدوین یک روش نوین غیرمخرب برای تخمین عمر باقیمانده برای قطعات با جنس‌های مختلف در شرایط بهره‌برداری فوق گرمایش بلندمدت می‌باشد.

Experimental study of aging effect on mechanical and vibrational properties on carbon steel SA516

In longterms of overheating conditions, structural changes are the most important cause of mechanical deterioration and reduce the life of hot components. Given the difficulty or costliness of tests needed to assess the remaining life, searching for a nondestructive, simpler and more accurate way to estimate the remaining life of hot components and assess their remaining life is essential and have many economic benefits. The purpose of this study is to investigate the effect of structural changes on natural frequencies and damping coefficients of samples of carbon steel SA516Grade55 so that, if there are significant effects, this method will be developed for other metals, in particular hot power plant parts. In this research, severe structural changes were observed on the samples by performing heat treatment of aging. As perlite decompose into ferrite and spheroidal carbides in the boundaries. With increasing structural changes, it was found that the natural frequencies of the first to sixth modes and the elastic modulus are decreased and the coefficients of damping and logarithmic decrease are increased significantly. These promising results are the elaboration of a nondestructive new method for estimating the remaining life for components of different types under longterm overheated operation conditions.