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Analyse der Schädigungsentwicklung des in kerntechnischen Anlagen verwendeten Stahls X6CrNiNb18-10 bei einsatztypischen Temperaturen

Druckrohrleitungskomponenten kerntechnischer Anlagen werden durch eine Überlagerung von mechanischen, thermischen und korrosiven Einflüssen beansprucht. Der häufig in diesen Rohrleitungskomponenten verwendete metastabile austenitische Stahl X6CrNiNb18-10 (1.4550) neigt bei hinreichend hoher mechanischer Verformung zur Austenit-α´-Martensit-Phasenumwandlung. In den durchgeführten Untersuchungen wurde die Kombination aus mechanischen und thermischen Beanspruchungen in totaldehnungsgeregelten Ermüdungsversuchen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 300 °C an ungekerbten Proben betrachtet, wobei die Ergebnisse als Grundlage zur Methodenentwicklung des Kurzzeitverfahrens StrainLife dienten. Die Bewertung des Einflusses infolge korrosiver Beanspruchungen erfolgen derzeit in…

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Druckrohrleitungskomponenten kerntechnischer Anlagen werden durch eine Überlagerung von mechanischen, thermischen und korrosiven Einflüssen beansprucht. Der häufig in diesen Rohrleitungskomponenten verwendete metastabile austenitische Stahl X6CrNiNb18-10 (1.4550) neigt bei hinreichend hoher mechanischer Verformung zur Austenit-α´-Martensit-Phasenumwandlung. In den durchgeführten Untersuchungen wurde die Kombination aus mechanischen und thermischen Beanspruchungen in totaldehnungsgeregelten Ermüdungsversuchen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 300 °C an ungekerbten Proben betrachtet, wobei die Ergebnisse als Grundlage zur Methodenentwicklung des Kurzzeitverfahrens StrainLife dienten. Die Bewertung des Einflusses infolge korrosiver Beanspruchungen erfolgen derzeit in parallellaufenden Untersuchungen des Verbundprojektes „MibaLeb II“. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Charakterisierung des Wechselverformungsverhaltens in Einstufen- und Dehnungssteigerungsversuchen bei drei einsatztypischen Temperaturen. Zudem werden Totaldehnungs-Wöhlerlinien mittels des Lebensdauerprognoseverfahrens StrainLife erstellt. Zur Bewertung der Schädigungsentwicklung und der verformungsinduzierten Phasenumwandlungsprozesse wurde die quantitative Phasenanalyse mittels digitaler Grauwertkorrelation genutzt.

Artikelnummer
WP-2023-231

Titel
Analyse der Schädigungsentwicklung des in kerntechnischen Anlagen verwendeten Stahls X6CrNiNb18-10 bei einsatztypischen Temperaturen
Autor(en)
T. Bill, K. Donnerbauer, M. Macias, F. Walther, B. K. Yerrapa Reddy, C. Boller, J. Arndt, K. Heckmann, J. Sievers, F. Silber, G. Veile, P. Starke
DOI
10.48447/WP-2023-231
Veranstaltung
Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
Jahr der Veröffentlichung
2023
Publikationsart
Tagungsmanuskript (PDF)
Sprache
Deutsch
Stichwörter
Ermüdung,X6CrNiNb18-10,mechanisch-thermische Beanspruchung,Lebensdauerprog-noseverfahren,Digitalmikroskopie