Analysis of technical condition of steam turbine rotors based on miniature samples obtained semi-destructively

Precyzyjna ocena stopnia degradacji materiału wirnika turbiny parowej wymaga przeprowadzenia specjalistycznych badań materiałowych, uwzględniających mikroskopię świetlną i skaningową oraz badania wytrzymałościowe. Ponieważ pozyskiwanie próbek o standardowych rozmiarach osłabiłoby pod względem wytrzymałościowym konstrukcję wirnika, w artykule zaprezentowano metodykę pobierania próbek materiału w sposób mało inwazyjny w stosunku do badanego obiektu, pozostawiający powierzchnię wirnika bez karbów i znacznych pocienień. Zastosowanie odpowiednich parametrów cięcia, chłodzenia i mocowania urządzenia umożliwiło pobranie niewielkich próbek o niezmienionej, nieodkształconej i nieprzegrzanej mikrostrukturze. W pracy omówiono metodykę badań wytrzymałościowych pobranego w ten sposób materiału przy wykorzystaniu małych próbek tj. statycznej próby rozciągania oraz metody zginania miniaturowych dysków (Small Punch Test).Accurate evaluation of the turbine rotor material degradation requires specialized material testing, including light microscopy, SE M and tensile test. Since obtaining standard size samples would significantly weaken the rotor construction, the paper presents a methodology for semi-destructive sampling the material, leaving the surface of the rotor without notches and with a relatively small wall loss. The application of suitable cutting parameters, cooling and equipment fixing enabled the sampling of small samples without interfering in their microstructure. The paper discusses the methodology of mechanical testing of the obtained material with the use of miniaturized specimens such as Miniature Specimen Tensile Test (MSTT ) and Small Punch Test (SPT) method