Fatigue and corrosion-fatigue behavior of 13Cr-4Ni steels and additively manufactured alloys, for application to large size components such as hydraulic turbines and machineries

13Cr-4Ni 钢和增材制造合金的疲劳和腐蚀疲劳行为，适用于水轮机和机械等大型部件

• 批准号: 530064-2018
• 负责人: Brochu, Myriam
• 金额: $ 10.56万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Collaborative Research and Development Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=719643
• 关键词: Fatigue; corrosion; fatigue; behavior; 13Cr

According to a study on hydroelectricity in Quebec: "35,125 MW (out of 35,829 MW) of Quebec's installed capacity is hydroelectric. There are 25 large hydro reservoirs within Québec, which can store water on a multi-annual basis and help manage electricity deliveries to internal and export markets. Due to the availability of inexpensive electricity and electric promotion activities, 76% of households in Quebec use an electric heating system. Quebec has an extensive high-voltage transmission system, transporting electricity over long distances from mostly northern hydro dams towards southern demand centers".Hydro-Québec's production fleet, comprises more than 350 hydraulic turbines. Viewing the complexity of their geometry, these runners are assembled by welding resulting in heterogeneous and complex microstructures. In service, hydraulic turbines are subjected to cyclic loads, cavitation and corrosion. Water corrosiveness can increase damages and reduce operating life as a result of the combined effects of mechanical fatigue and corrosion.In this multidisciplinary project we propose to evaluate the synergistic effects of fatigue and corrosion to further understand the degradation mechanism of the alloys used by our two partners. This will help the partners defining their total cost of ownership & develop mitigating corrosion strategies to ensure long term sustainability of their infrastructure. Specifically, we will i) study two types of iron based alloys (stainless steel and cast iron), ii) quantify their corrosion properties, iii) study their fatigue properties and iv) develop predictive fatigue-corrosion models that will aid our partners in their technology development.#(cr)#(lf)Selon une étude sur l'hydroélectricité au Québec: «35 125 MW (sur 35 829 MW) de la capacité installée du Québec sont des centrales hydroélectriques. Au Québec, 25 grands réservoirs hydroélectriques peuvent stocker de l'eau sur une base pluriannuelle et aider à gérer la distribution d'électricité aux marchés intérieurs et d'exportation. En raison de la disponibilité de l'électricité peu coûteuse et des activités de promotion de l'électricité, 76% des ménages québécois utilisent un système de chauffage électrique. Le Québec dispose d'un vaste réseau de transport haute tension transportant de l'électricité sur de longues distances, depuis des barrages hydroélectriques situés principalement au Nord vers les centres de demande du Sud.».La flotte de production d'Hydro-Québec est composée de plus de 350 turbines hydrauliques. Vue la complexité de leur géométrie, ces roues sont assemblées par soudage, ce qui résulte en une microstructure hétérogène et complexe. En service, les turbines hydrauliques sont soumises à des charges cycliques, à la cavitation et à la corrosion. La présence d'eau peut augmenter la cinétique d'endommagement et réduire la durée de vie en raison des effets combinés de la fatigue et de la corrosion.Dans ce projet multidisciplinaire, nous proposons d'évaluer les effets synergiques de la fatigue et de la corrosion des matériaux pertinents pour nos partenaires afin de comprendre les mécanismes de dégradation des aciers. Cela permettra de développer des stratégies d'atténuation de la dégradation et ainsi de prolonger la durabilité des infrastructures. Plus précisément: i) nous étudierons deux types d'alliages à base de fer (acier inoxydable et fonte), ii) quantifierons leurs propriétés de corrosion, iii) étudierons leurs propriétés en fatigue et iv) élaborerons des modèles de prédiction de fatigue-corrosion qui aideront nos partenaires dans leur développement technologique.

根据魁北克中关于水电性的一项研究：“魁北克的35,125兆瓦（在35,829兆瓦的35,829兆瓦中，中有35,829兆瓦）是水力发电。魁北克省有25个大型水真实服务，可以在多个内部和促进内部和出口的供电上促进电动和实用的供电。在魁北克，魁北克具有广泛的高压传输系统，从大多数北部的水坝运输到南方需求中心。由于机械疲劳和腐蚀的综合影响，氢涡轮机受到环状载荷，空化和腐蚀。这将帮助合作伙伴定义其总拥有成本并制定缓解腐蚀策略，以确保其基础设施的长期可持续性。具体来说，我们将研究两种类型的铁基合金（不锈钢和铸铁），ii）量化其腐蚀特性，iii）研究其疲劳性能和iv）开发预测性疲劳模型，这些模型将帮助我们的合作伙伴进行技术开发。 829兆瓦）中央水力。 Québec，25个GrandsRéservoirsHydroélectriquesPeuvent Stocker de l'eau sur une une base base pluriannuelle etaideràgérer-la la lad'électricitéauxmarchésIntérieursetintérieurset d'Efortation。 En RaisondeconibilitédeL'électricitépeucoûteuseetdesivicitésDepropertion del'lectricité，76％desMénagesQuébécois用途Uniperrique de Chauffeme。 LeQuébec处置了d'un vasteréseaude te transport haute tension tensional del'lectricitésurdede longues的距离，depuis des barrageshydroélectriquessitués校长au nord nord vast les les les les les les les de deenument de decunte de deenument de deenument d de deculte de de de de de de de de de hydro-québecede de de de de de de de de 350 Vue laComplexitéDeLeurGéométrie，Ces roues sontsheres par soudage，ce quirésulteen une une microsconturehétérogèneet coffendee。服务，Les涡轮液压液sont soumises - des des cyces cycliques，n la kavitation etàla腐蚀。 La présence d'eau peut augmenter la cinétique d'endommagement et réduire la durée de vie en raison des effets combinés de la fatigue et de la corrosion.Dans ce projet multidisciplinaire, nous proposons d'évaluer les effets synergiques de la fatigue et de la corrosion des matériaux pertinents pour nos Partenaires Afin de Comprendre Plus，没有更多类型的D'Aliages（Academic Inoxydable等）。此外，还有许多因素可以用于创建一种脂肪学形式。另外，有许多因素可用于创建疲劳腐蚀，iii）该技术也可以帮助您了解产品的重要性。