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Korrosionsschwingfestigkeit der Stahlgußsorten G-X5CrNi 13 4 und G-X5CrNi 17 4 für Laufräder von Wasserkraftmaschinen und Pumpen

Fatigue strength of steel types G-X5CrNi 13 4 and G-X5CrNi 17 4 used for blades of water-power turbines and pumps
 
: Sonsino, C.M.; Dieterich, K.

:

Werkstoffe und Korrosion 41 (1990), Nr.6, S.330-342
ISSN: 0043-2822
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer LBF ()
corrosion fatigue strength; corrosive medium; Korrosionsmedium; Korrosionsschwingfestigkeit; mean stress effect; Mittelspannungseinfluß; pump; Pumpe; Stahlguß; steel casting; turbine runner; Turbinenlaufrad; Wasserkraftwerk; Wasserturbine; water power plant; water turbine; Korrosion; Stahl; Pumpenlaufrad; Schwingfestigkeit

Abstract
Das Forschungsvorhaben zielte darauf ab, den Einfluß unterschiedlicher Korrosionsparameter auf die Korrosionsschwingfestigkeit von mit 13 bzw. 17% Chrom legierten Stahlgußwerkstoffen für Wasserkraftanlagen im Bereich hoher Schwingspiele (10(exp 6) < N < 10(exp 8)) zu erfassen. Dabei wurde der gesamte Bereich der für derartige Anlagen in Frage kommenden Arbeitsmedien in einer gezielt ausgewählten Abstufung untersucht: Leitungswasser mit 28 ppm Chloriden, 10 mMol NaCl bzw. 1% NaCl und für den höherlegierten Werkstoff zusätzlich künstliches Meerwasser mit und ohne kathodischen Schutz. Darüber hinaus wurde der Einfluß von fliehkraftbedingten Mittelspannungen erfaßt.
Die erhaltenen Ergebnisse zum Abfall der Korrosionsschwingfestigkeit von Stahlguß in Abhängigkeit des Korrosionsmediums, der Mittelspannung und Schwingspielzahl ermöglichen eine zutreffende Werkstoffauswahl in Abstimmung mit dem jeweiligen, für die Wasserkraftanlage vorgegebenen Arbeitsmedium und leisten damit einen Beitrag zur Bemessung sowie Verbesserung der Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit derartiger Energieerzeugungsanlagen.

 

In this project the influence of different corrosive media on the fatigue behaviour of stainless cast steel alloys with 13 and 17% chromium content for hydraulic machines was investigated in the high cycle range (10 high 6 is smaller than N is smaller than 10 high 8). Hereby the possible range of media was covered by using tap water with 28 ppm chlorides, 10 mMol NaCl, as well as 1% NaCl and in the case of the higher alloyed steel additionally artificial sea water without and with cathodic protection. Further the influence of high mean stresses due to rotation of runners was also analysed. The results obtained on the loss of fatigue strength in dependence of corrosive media, mean stress and cycles to failure enable an aimed material's selection as well as an appropriate design and increase the reliability and security of water power machines.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/PX-21025.html