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LCF- und TMF-Versuche mit kraftwerkstypisch niedrigen Belastungsraten zur Charakterisierung von Nickelbasislegierungen

 
: Schlesinger, M.; Seifert, T.; Möser, M.; Riedel, H.

Pohl, M. ; Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. -DGM-, Oberursel; Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. -DVM-, Berlin; Verein Deutscher Eisenhüttenleute -VDEh-, Düsseldorf:
Tagung Werkstoffprüfung 2010. Konstruktion, Werkstoffentwicklung und Schadensanalyse : 02. und 03. Dezamber 2010 in Neu-Ulm
Düsseldorf: Stahleisen, 2010
ISBN: 978-3-514-00778-9
S.113-118
Tagung Werkstoffprüfung <2010, Neu-Ulm>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWM ()
low cycle fatigue; thermomechanical fatigue; interkristalline Schädigung; interkristalline Korrosion

Abstract
An zwei ausscheidungshärtenden Nickelbasislegierungen wurden LCF- (Low Cycle Fatigue) und TMF- (Thermomechanical Fatigue) Versuche bei Temperaturen bis 700 °C durchgeführt. Dabei wurden sowohl konventionelle Belastungsraten als auch niedrige, betriebsähnliche Belastungsraten mit Haltezeiten verwendet, die eine Annäherung an die reale Beanspruchung von Kraftwerkskomponenten während eines instationären Kraftwerksbetriebs abbilden sollen. In metallografischen Analysen wurden belastungsbedingte Veränderungen der Mikrostruktur und deren Einfluss auf den vorhandenen Schädigungsmechanismus untersucht.
Die Legierung Alloy 740 zeigt unter allen Belastungsraten eine interkristalline Werkstoff-schädigung. Isotherme Versuche bei 700 °C führen bei betriebsähnlicher Belastungsrate und Haltezeiten bereits nach 100 Zyklen zu ausgeprägten Rissnetzwerken an der Probenober-fläche. Unter TMF-Bedingungen tritt ein frühes und abruptes Versagen der Probe auf. Untersuchungen im Transmissionselektronenmikroskop zeigen feinverteilte γ -Ausscheidungen in der Kornmatrix sowie mit gröberen Chromkarbiden belegte Korngrenzen. An den Korn-grenzen wurde teilweise Sauerstoff nachgewiesen. Bei der ebenfalls untersuchten Legierung Alloy 263 findet bei Absenkung der Belastungsrate ein Wechsel von transkristalliner zu interkristalliner Schädigung statt. Dabei werden im Vergleich zur Legierung Alloy 740 höhere Lebensdauern erreicht, ohne dass ein großflächiges Aufreißen der Korngrenzen und Oxidation auftreten.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-213860.html