Erőművi szerkezeti anyagok leromlásának mágneses vizsgálata  részletek

súgó  nyomtatás 
vissza »

 

Projekt adatai

 
azonosító
62466
típus K
Vezető kutató Ginsztler János
magyar cím Erőművi szerkezeti anyagok leromlásának mágneses vizsgálata
Angol cím Magnetic investigation of degradation processes of power plant steels
magyar kulcsszavak kúszás, fáradás, hőfárasztás, mágneses anyagvizsgálat
angol kulcsszavak Creep, fatigue, thermal shock fatigue, magnetic material testing
megadott besorolás
Anyagtudomány és Technológia (gépészet-kohászat) (Matematikai, Fizikai, Kémiai és Mérnöki Tudományok)100 %
zsűri Gépész-, Építő-, Építész- és Közlekedésmérnöki
Kutatóhely Anyagtudomány és Technológia Tanszék (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)
résztvevők Berecz Tibor
Mészáros István
Szabó Péter János
Varga Lajos Károly
Vértesy Gábor
projekt kezdete 2006-02-01
projekt vége 2010-07-31
aktuális összeg (MFt) 18.607
FTE (kutatóév egyenérték) 4.32
állapot lezárult projekt
magyar összefoglaló
Az energetikai ipar nagyértékű berendezéseinek üzemeltetése szükségessé teszi e berendezések állapotellenőrzését. Ugyanis a hőfáradás valamint a kúszás hatására megváltozik a szerkezeti elemek alapanyagául szolgáló acél diszlokáció sűrűsége és diszlokációs szerkezete, amely szubszemcse szerkezet kialakulásához és további igénybevétel esetén a szubszemcseméret csökkenéséhez vezet, s a szerkezetváltozások végső soron a szerkezeti elem kifáradását és tönkremenetelét okozzák. Ezért nagy az igény olyan roncsolásmentes vizsgálati eljárásokra, amelyek megbízható információt szolgáltatnak a szerkezeti elemek elhasználódásának mértékéről, s így lehetővé teszik azok maradék élettartamának pontos becslését.
Ezek a fémtani változások a vizsgált acél mágneses tulajdonságainak megváltozását is okozzák. Ennek megfelelően a mágneses, ill. elektromágneses anyagvizsgálati eljárások jelentősége napjainkban is vitathatatlan és fontosságuk a jövőben várhatóan még növekedni is fog. A pályázat célja, hogy olyan új, elsősorban mágneses méréseken alapuló roncsolásmentes vizsgálati módszereket fejlesszünk ki, amelyek alkalmasak a szerkezeti anyagok degradációjának a jelenleginél pontosabb kimutatására.
A pályázat során három, eddig többé-kevésbé szeparáltan működő, kis létszámú kutatócsoport kapcsolatát szorosabbra fűzve egy hatékonyabb, az emberi erőforrásokat és eszközpark lehetőségeit jobban kihasználó kutatócsoportot kívánunk létrehozni, melynek feladata új vizsgálati eljárások fejlesztése, és ezek segítségével az erőművi anyagok leromlási folyamatainak a mágneses tulajdonságok változására gyakorolt hatásának mélyreható vizsgálata.
angol összefoglaló
The operation of high value equipments of the energetic industry requires their continuous condition inspection. Several microstructural changes are induced by fatigue and creep processes in power plant steels. The dislocation density increases and the dislocation structure changes due to fatigue and creep load. These microstructural changes can cause the complete deterioration of the structural parts which can cause their failure. Therefore, there is great demand on non-destructive material investigation techniques which can supply reliable information on the deterioration of structural parts and can help in the accurate remnant lifetime estimation.
The above mentioned metallurgical transformations can influence the magnetic properties of the investigated steel as well. Consequently, the importance of the so called electromagnetic material testing methods is great nowadays and it will further increase in the future. The goal of this work is the development of magnetic material testing techniques which can be applied for characterizing the degradation of power plant steels.
In the proposed work we are going to enhance the cooperation between three small, existing but more or less separated research groups. This joint research stuff can use more efficiently the available research equipment and human resources and it will be able to make united efforts to develop new magnetic investigation techniques for controlling the deterioration processes induced microstructural transformations.





 

Zárójelentés

 
kutatási eredmények (magyarul)
Az erőművek csővezetékeinek ill. nyomástartó edényeinek készítésére használt szerkezeti acélokban számos szerkezeti változás történik az üzemeltetés során. Ezek közül a legfontosabbak a kúszás és a hőfáradás ill. ezek kombinációja. A pályázat kapcsán végzett kutatómunkánkban mágneses mérési módszereket és kiértékelési eljárásokat fejlesztettünk és teszteltünk. A szerkezeti acélokban üzemeltetés hatására bekövetkező szerkezeti változásokat az ötvözet mágneses tulajdonságainak megváltozásának detektálásával jellemeztük. Ennek kapcsán több mérési elrendezést, módszert ill. kiértékelési eljárást fejlesztettünk és teszteltünk. Kifejlesztettünk és megépítettünk egy új rezgőmintás magnetométer típust, egy permeameter nevű célműszert és egy kvázi-DC hiszterográfot. Vizsgálatokat végeztünk hőfárasztott 15Mo3 ill. kúszatott 1Cr-0.5Mo-0.25V típusú erőművi acél mintasorozatokon. Kidolgoztuk és teszteltük az ún. többfázisú hiperbolikus mágnesezési görbe modellt (MHM). Kidolgoztunk és teszteltük egy új roncsolásmentes mérési eljárást (Magnetic Adapive Testing, MAT), amely mágneses hiszterézis alhurkok szisztematikus mérésén alapul. Megítélésünk szerint a kutatás eredményei nagymértékben hozzájárulnak olyan roncsolásmentes vizsgálati eljárások kifejlesztéséhez, amelyek megbízható információt szolgáltatnak a szerkezeti elemek elhasználódásának mértékéről, s így lehetővé teszik azok maradék élettartamának pontos becslését.
kutatási eredmények (angolul)
There are different structural changes in the pipeline and pressure vessel steels due to long term service in power plants. The most important deterioration processes are known to be the creep, thermal shock fatigue and their combinations. We have developed and tested magnetic material testing and data evaluation techniques in this research project. The structural (micro- and dislocation structural) changes in the power plant steels were detected and characterized by magnetic testing. We have developed and tested several magnetic measuring techniques, measuring settings and model based data evaluation methods. A new vibration sample magnetometer, a permeameter type AC magnetometer and a quasi-DC hysterograph setting was developed and built. Among others thermal shock fatigue tested 15Mo3 and creep tested 1Cr-0.5Mo-0.25V power plant steel sample series were investigated. The so called multiphase-hyperbolic magnetization model (MHM) was developed for evaluating the data of magnetic measurements. The MHM model was tested and validated in several different samples. The Magnetic Adaptive Testing (MAT) technique was introduced which is based on the measurement of the systematic measurement of minor hysteresis loops. The research results of this project can efficiently promote the further development of new nondestructive magnetic investigation techniques and devices for controlling the deterioration processes induced microstructural transformations in power plant steels.
a zárójelentés teljes szövege https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=62466
döntés eredménye
igen





 

Közleményjegyzék

 
Mészáros I: Study of Phase Transformation in TRIP Steels, Gépészet 2010: Proceedings of the Seventh Conference on Mechanical Engineering. Budapest, Magyarország, 2010.05.25-2010.05.26., 2010
Mészáros I, T. Majoros: Stablein-Steinitz measurement set up modernization, Gépészet 2010: Proceedings of the Seventh Conference on Mechanical Engineering. Budapest, Magyarország, 2010.05.25-2010.05.26., 2010
I Mészáros, J Ginsztler: Magnetic Investigation of Creep and Thermal Shock Fatigue Processes, Pressure Vessels and Piping: Inspection and Life Management. 382 p. New Delhi: Narosa Publishing House, 2009. pp. 159-164., 2009
I Mészáros: Mágneses mérések MBDE kiértékelése, VI. Roncsolásmentes Anyagvizsgáló Konferencia és Kiállítás; Eger, 2009. március 17-20., (CD- kiadvány) (2009), 2009
I Mészáros: Magnetic detection of creep deterioration, MATERIALS SCIENCE FORUM (ISSN: 0255-5476) megjelés alatt, 2010
I Mészáros, G Vertesy: Modelling of normal magnetization curves of soft magnetic alloys, MATERIALS SCIENCE FORUM (ISSN: 0255-5476) megjelés alatt, 2010
I Mészáros: Modelling of magnetization curves of soft magnetic alloys, International Conference „Magnetism and Metallurgy WMM’10". Freiberg, Németország, 2010.06.09-2010.06.11. 2010., 2010
I. Tomáš, G. Vértesy, J. Kadlecová: Influence of rate of change of magnetization processes on sensitivity of magnetic adaptive testing, J. Magn. Magn. Mater, 321 (2009) pp. 1019-1024, 2009
I. Tomáš, G. Vértesy, S. Kobayashi, J. Kadlecová, O. Stupakov: Low Carbon Steel Samples Deformed by Cold Rolling – Analysis of the Magnetic Adaptive Testing, J.Magn.Magn.Mater. 321 (2009) 2670–2676, 2009
G. Vértesy, S. Ueda, T. Uchimoto, T. Takagi, I. Tomáš: Evaluation of plastic deformation in steels by magnetic hysteresis measurements, Proceedings of Sixth International Conference on Flow Dynamics, Sendai, Japan, 4-6 November 2009, pp. 540-541., 2009
G. Vértesy, T. Uchimoto, I. Tomáš, T. Takagi: Temperature dependence of magnetic descriptors of Magnetic Adaptive Testing, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 46 (2010) pp. 509-512., 2010
G. Vértesy, I. Tomáš, S. Kobayashi: Nondestructive evaluation of low carbon steel by magnetic adaptive testing, Nondestructive Testing and Evaluation, 25 (2010) pp. 125-132., 2010
G. Vértesy, S. Ueda, T. Uchimoto, T. Takagi, I. Tomáš, Z. Vértesy: Evaluation of plastic deformation in steels by magnetic hysteresis measurements, Electromagnetic Nondestructive Evaluation (XIII), Ed: T. Chady, IOS Press, 2010, pp. 133-139., 2010
G. Vértesy, T. Uchimoto, I. Tomáš, T. Takagi: Nondestructive characterization of ductile cast iron by Magnetic Adaptive Testing, J.Magn.Magn.Mater. 322 (2010) pp. 3117-3121, 2010
G. Vértesy, T. Uchimoto, T. Takagi, I. Tomáš: Nondestructive inspection of ductile cast iron by measurement of minor magnetic hysteresis loops, Mat.Sci.Forum, in press, 2010
J. Takacs, Gy. Kovacs, L. K. Varga: The Steinmetz’s law in the light of the hyperbolic model of hysteresis, Journal of Magnetizn and Magnetic Materials (JMMM), under publication (Ref. No.: MAGMA-D-08-01495), 2010
J. Takacs, Gy. Kovacs, L. K. Varga: The role of the external demagnetizing factor in determining the static characteristic loop, Journal of Magnetizn and Magnetic Materials (JMMM), under publication (Ref. No.: MAGMA-D-08-01150), 2010
A. Kolano-Buriana, R. Kolanoa, Lajos K. Varga: Magnetically induced anisotropy in Co rich Finemet type nanocrystalline alloys, Journal of Alloys and Compounds 483 (2009) 560–562, 2009
L. K. Varga, Gy. Kovács, J. Takács: Minor loop scaling rules for Finemet type nanocrystalline cores, Transactions on Magnetics - Conferences (under publication), 2010
G. Vértesy, T. Uchimoto, T. Takagi, I. Tomás: Magnetic Adaptive Testing: Influence of Experimental Conditions, Electromagnetic Nondestructive Evaluation (X), Eds: S. Takahashi and H. Kikuchi, IOS Press, 2007, pp. 186-192, 2007
G. Vértesy, I. Tomáš, S. Takahashi, S. Kobayashi, Y. Kamada, H. Kikuchi: Inspection of steel degradation by Magnetic Adaptive Testing, NDT & E International, Volume: 41, Issue: 4 (2008) pp: 252-257, 2008
G.Vértesy, I.Tomá¹, I.Mészáros: Nondestructive indication of plastic deformation of cold-rolled stainless steel by magnetic adaptive testing, J. Magn. Magn. Mater, 310 (2007) 76-82., 2007
G.Vértesy, I.Tomá¹, I.Mészáros: Investigation of experimental conditions in Magnetic Adaptive Testing, J. Magn. Magn. Mater, 310, pp. 76-82., 2007
I. Mészáros: Complex magnetic characterisation of iron-silicon transformer sheets, J. of Electrical Engineering, Vol.57, No. 8/S, 2006. pp. 151-154. (ISSSN 1335-3632), 2006
I.Mészáros: Development of a novel vibrating sample magnetometer, Materials Science Forum Vols. 537-538 (2007) pp. 413-417., 2006
T. Berecz, P.J. Szabó, I.E. Sajó, I. Mészáros: Measuring of the amount of sigma-phase in isothermally aged duplex stainless steel, Fifth Conference on Mechanical Engineering, Budapest 25-26 may 2006, Proceedings (ISBN 963 593 465 3), 2006
I. Mészáros: Magnetométeres mérések az anyagvizsgálatban, Bányászati és Kohászati Lapok 139.évf. 2006/5, pp.45-48., 2006
I. Mészáros: Development of vibrating sample magnetometer for material testing, Fifth Conference on Mechanical Engineering, Budapest 25-26 may 2006, Proceedings (ISBN 963 593 465 3), 2006
I. Mészáros: Rezgőmintás magnetométer alkalmazása az anyagvizsgálatban, 3. Anyagvizsgálat a gyakorlatban Szakmai Szeminárium (3. AGY), Tengelic, 2006. június 1-2, 2006
I. Mészáros: Magnetométeres mérések műszaki alkalmazásai, XXII. Hőkezelő és Anyagtudomány a Gépgyártásban Konferencia, Balatonfüred, 2006. október 04-06. Konferencia kötet: , ISBN 963 86533 2 9, pp.103-107., 2006
J. Takacs, Gy. Kovacs, L. K. Varga: The Commutation Curve and the Shape Factor, Physica B, under publication, 2010
G.Vértesy, I.Tomáš, I.Mészáros: Optimization of Material Characterization by Adaptive Testing, Proceedings of ICSC 2006 (Fourth International Conference on Soft Computing Applied in Computer and Economic Environments, European Polytechnical Inst. Kunovice, pp.57-63, 2006
G. Vértesy, T. Uchimoto, T. Takagi, I. Tomáš: Magnetic Adaptive Testing: Influence of Experimental Conditions, Electromagnetic Nondestructive Evaluation (X), Eds: S. Takahashi and H. Kikuchi, IOS Press, 2007, pp. 186-192, 2007
G. Vértesy, I. Tomáš, S. Takahashi, S. Kobayashi, Y. Kamada, H. Kikuchi: Inspection of steel degradation by Magnetic Adaptive Testing, accepted for publication in NDT & E International, 2007
Varga L.K., Kovacs Gy.: Separation of Domain wall displacement and domain rotation contribution in the quasistatic hysteresis loop of Ultrasoft magnetic material, Accepted for Acta Physica Polonica CSMAG ’07 (2007), 2007
J. Takacs, Gy. Kovacs and LK. Varga: Decomposition of the hysteresis loops of nanocrystalline alloys below and above the decoupling temperature, SMM18-Cardiff, 1-6 September, 2007, 2007
L. K. Varga, Gy. Kovács and J. Takács: Anhysteretic and biased first magnetization curves for Finemet type toroidal samples, SMM18-Cardiff, 1-6 September, 2007, 2007
G. Vértesy, I. Tomás, I. Mészaros: Non-destructive indication of plastic deformation of cold-rolled stainless steel by magnetic adaptive testing, Journal of Magnetism and Magnetic Materials (JMMM) 310 (2007) 76-82, 2007
G. Vértesy, I. Tomás, I. Mészaros: Investigation of experimental conditions in magnetic adaptive testing, Journal of Magnetism and Magnetic Materials (JMMM), 314 (2007) pp. 65-70., 2007
I. Meszaros and J. Ginsztler: Magnetic Investigation of creep and thermal shock fatigue process, Accepted for publication in “Pressure Vessels and Piping : Inspection and Life Management”, 2007
J Dobranszky, T Sandor, I Meszaros, L Gyura: WELD POOL CHARACTERISTICS OF THE ATIG-WELDED JOINTS, Duplex 2007 Int. Conference, 18-20 June 2007. Grado and Aquileia, Italy, 2007
G. Vértesy, I. Tomas, I. Mészáros: Investigation of experimental conditions in magnetic adaptive testing, Journal of Magnetism and Magnetic Materials (JMMM), 314 (2007) pp. 65-70., 2007
G. Vértesy, I. Tomas, I. Mészáros: Non-destructive indication of plastic deformation of cold-rolled stainless steel by magnetic adaptive testing,, Journal of Magnetism and Magnetic Materials (JMMM) 310 (2007) 76-82, 2007
I. Meszaros and J. Ginsztler: Magnetic Investigation of creep and thermal shock fatigue process, Accepted for publication in the book “Pressure Vessels and Piping : Inspection and Life Management”, 2007
J Dobranszky, T Sandor, I Meszaros, L Gyura: WELD POOL CHARACTERISTICS OF THE ATIG-WELDED JOINTS, Duplex 2007 Int. Conference, 18-20 June 2007. Grado and Aquileia, Italy, 2007
I. Mészáros: Rezgőmintás magnetométeres mérések az anyagvizsgálatban, Anyagok világa elektronikus folyóirat VII. évfolyam 1. szám, 2007. június (ISSN: 1586-0140), 2007
I. Mészáros, G.Vértesy: Modeling of magnetization curves of soft magnetic iron-silicon and iron-nickel alloys, will be published in Journal of Magnetizm and Magnetic Materials, 2007
J. Takacs, I. Mészáros: Separation of magnetic phases in alloys, will be published in Journal of Magnetizm and Magnetic Materials, JMMM, Ref. Number: MAGMA-D-07-0094), 2007
I. Mészáros: Novel data evaluation technique for magnetic NDT measurements, 6th International Conference on NDE in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurised Components, 8 – 10 October 2007, Budapest. Proceedings CD., 2007
I. Mészáros: Separation of magnetic phases in alloys, Hungarian Materials Science Conference (OAK6) 2007., 2007
I. Mészáros: Hyperbolic model based data evaluation for magnetic NDT measurements, Hungarian Materials Science Conference (OAK6) 2007., 2007
J.Dobránszky, J.Ginsztler: Microstructural stability of Duplex Stainless Steel Weldments, Materials Science Forum Vols. 561-565 (2007) pp. 2119-2122., 2007
Vértesy G., Tomáš I., Kobayashi S., Kamada Y: Investigation of thermally aged samples by Magnetic Adaptive Testing, J. Electrical Eng., 59 (2008) pp. 82-86, 2008
Ivan Tomáš, Gábor Vértesy, Jana Kadlecová: Influence of rate of change of magnetization processes on sensitivity of magnetic adaptive testing, accepted for publication, J. Magn. Magn. Mater, 2008
G. Vértesy, I. Tomáš, S. Kobayashi: Nondestructive evaluation of low carbon steel by magnetic adaptive testing, accepted for publication in Nondestructive Testing and Evaluation, 2008
Ivan Tomáš, Gábor Vértesy, Satoru Kobayashi, Jana Kadlecová and Oleksandr Stupakov: Low Carbon Steel Samples Deformed by Cold Rolling – Analysis of the Magnetic Adaptive Testing, accepted for publication in J.Magn.Magn.Mater, 2008
L.K. Varga, Gy. Kovács and J. Takács: Modeling the overlapping, simultaneous magnetization processes in ultrasoft nanocrystalline alloys, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320 (2008) L26–L29, 2008
Jenö Takács, Gy. Kovács, Lajos K. Varga: Decomposition of the hysteresis loops of nanocrystalline alloys below and above the decoupling temperature, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (2008) e1016–e1019, 2008
L.K. Varga, Gy. Kovacs J. Takacs: Anhysteretic and biased first magnetization curves for Finemet-type toroidal samples, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (2008) e814–e818, 2008
Aleksandra Kolano-Burian, Roman Kolano, Jan Szynowski, Lajos K. Varga: Induced magnetic anisotropy in Co-doped Finemet-type nanocrystalline materials, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 320 (2008) e758–e761, 2008
Varga L.K., Kovacs Gy.: Separation of Domain wall displacement and domain rotation contribution in the quasistatic hysteresis loop of Ultrasoft magnetic material, Acta Physica Polonica A vol. 113, (2008) 159-162., 2008
J. Takacs, I. Mészáros: Separation of magnetic phases in alloys, Physica B. 403 (2008) pp. 3137-3140, 2008
I. Mészáros: Novel data evaluation technique for magnetic NDT measurements, 6th International Conference on NDE in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurised Components, 8-10 October 2007, Budapest, 2008
T.Berecz, I.Mészáros, P.J.Szabó: Decomposition of the Ferritic Phase in Isothermally Aged SAF 2507 Duplex Stainless Steel, Materials Science Forum Vol. 589 (2008) pp 185-190, 2008
I. Mészáros: Decomposition of magnetic phases in alloys, Materials Science Forum Vol. 589 (2008) pp 245-250, 2008
I. Mészáros: Hyperbolic model based data evaluation for magnetic NDT measurements, Materials Science Forum Vol. 589 (2008) pp 251-256, 2008
I. Mészáros: Novel magnetic NDT measurement for remnant life estimation of power plant steels, Conference on Engineering Failure Analysis 2008. (ICEFA-III), 2008
I. Mészáros: TRIP acélok fázisátalakulásainak mágneses vizsgálata, 6th National Conference on Mechanical Engineering (Gépészet 2008), 2008
I. Mészáros: Ötvözetek mágneses tulajdonságú fázisainak vizsgálata a hiperbolikus modell alkalmazásával, Anyagvizsgálat a Gyakorlatban (AGY) 4, Szakmai szeminárium, 2008
I. Mészáros: Magnetic characterization of phase transformations in TRIP steels, Journal of Electrical Engineering, VOL 59. NO 7/s, 2008, pp. 86-89, 2008





 

Projekt eseményei

 
2010-04-08 09:23:46
Résztvevők változása




vissza »