Rheological and tribological investigation of a mesogenic fluid with ultralow friction

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 Beanspru-chung von Kraftwerkskomponenten während eines instationären Kraftwerksbetriebs abbilden sollen. In metallografischen Analysen wurden belastungsbedingte Veränderungen der Mik-rostruktur 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. Un-tersuchungen im Transmissionselektronenmikroskop zeigen feinverteilte '-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 in-terkristalliner Schädigung statt. Dabei werden im Vergleich zur Legierung Alloy 740 höhere Lebensdauern erreicht, ohne dass ein großflächiges Aufreißen der Korngrenzen und Oxida-tion auftreten.