Herstellung und Qualifizierung des Werkstoffs MarBN für Rotoranwendungen - Grundcharakteristik und Langzeiteigenschaften

Deutsche und Europäische Turbinenhersteller sind gefordert, sich auf die unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich Flexibilität im Betrieb und hohen Wirkungsgrad ein-zustellen. Hierfür sind neue Stahlwerkstoffe für Anwendungstemperaturen oberhalb 620°C erforderlich, die aber bisher für Großkomponenten wie z.B. Wellen nicht verfügbar bzw. qualifiziert sind. In einem in Kürze abzuschließenden Forschungsvorhaben HOWEFLEX wurde ein Schmiedestück mit anwendungsnahen Bauteilabmessungen von Dampfturbinenrotoren aus einem neuen Stahl-Werkstoff vom Typ MarBN (Martensite- Boron- Nitrogen) hergestellt. Mit umfassenden Untersuchungen zum statischen und zyklischen Verhalten im gesamten Temperaturanwendungsbereich bis 650°C konnte die Grundcharakterisierung des Rotorschmiedestücks aus MarBN-Werkstoff durchgeführt werden. Erstmals wurden sowohl klassische als auch moderne, leistungsfähigere Werkstoffbeschreibungen und -modelle angepasst und optimiert, die für die Bauteilauslegung benötigt werden. Mit der Herstellung und Qualifizierung einer Schweiß-Mischverbindung ist zudem eine weitere wichtige Grundlage für Auslegung, Fertigung und Betrieb zukünftiger Turbinenbauteile aus MarBN-Stahl gelegt worden.