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FK - F - A FORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH GmbH Institut für Reaktorwerkstoffe Ad -2412 November 1990 ISSN 0366-0885 Kriech- und Ermüdungsrißwachstum der Werkstoffe X10NiCrAITi3220 und NiCr22Co12Mo im Hochtemperaturbereich von M . R6dig H . Huthmann W. Hartnagel M . Offermann

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FK-F-AFORSCHUNGSZENTRUM JÜLICH GmbH

Institut für Reaktorwerkstoffe

Ad -2412November 1990ISSN 0366-0885

Kriech- und Ermüdungsrißwachstumder Werkstoffe X10NiCrAITi3220 undNiCr22Co12Mo im Hochtemperaturbereich

von

M. R6digH . HuthmannW. HartnagelM. Offermann

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Autobahnim BauBundesstraßeSchnellzugstreckeNebenstreckeFlughafenForschungszentrumJülich

KREFELD

Motorway in ConstructionMain RoadMain RailwayLineBranch-LineAirportResearch CentreJülich

Als Manuskript gedruckt

Forschungszentrum Jülich : Berichte Nr. 2412Institut für Reaktorwerkstoffe

Jül - 2412

Zu beziehen durch : ZENTRALBIBLIOTHEK - Forschungszentrum Jülich GmbHPostfach 1913 - D-5170 Jülich (Bundesrepublik Deutschland)

Telefon : 02461/61-0 - Telefax : 02461/61-6103 - Telex : 833556-70 kfad

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Kriech- und Ermüdungsrißwachstumder Werkstoffe X10NiCrAITi3220 undNiCr22Co12Mo im Hochtemperaturbereich

von

M. RödigH . Huthmanni )W. Hartnagel 2)

M. Offermann

1 ) Interatom GmbH Berg . Gladbach

2)ABB Mannheim

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Abstract

Creep and Fatigue Crack Growthof the Alloys X10NiCrAITi32 20 and NiCr22Co12Mo

at High Temperatures

by

M . Rbdig

H . Huthmann

W. Hartnagel

M. Offermann

As part of several HTGR-development programs, experiments on creep crackgrowth and fatigue crack growth have been performed at the companies ABB,Interatom, KFA and PSI. The materials under investigation were XlONiCrAlTi32 20(Alloy 800) and NiCr22CoI2Mo (Inconel 617) . Several production lots and semi-finished materials as well as welded materials have been tested . Testing techniquesmore or less differ at the different labs. This concerns heating, crack lengthmeasurement, COD-measurement and specimen geometry. In order to eliminate theinfluence of individual testing techniques, material of some production lots wastested at different labs.

Creep crack growth: Alloy 800 was tested between 550°C and 900°C, Inconel 617between 800°C and 1000°C. The evaluation was done on the base of the fracturemechanics parameters KI and C*.

Fatigue crack growth: The materials were tested between RT and 1050°C. Theinfluence of temperature, R-ratio, frequency and hold time was investigated .

Beside the experiments in air, some standard specimens were also tested invacuum and in HTGR-helium. A few experiments have been performed with com-ponents (tubes) . In order to get informations on the influence of long time heattreatment on the crack propagation, creep and fatigue tests also have been per-formed with serviced material .

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Zusammenfassung

Kriech- und Ermüdungsrißwachstumder Werkstoffe Xl 0NiCrAITi32 20 und NiCr22Col2Mo

im Hochtemperaturbereich

von

M. Rödig

H . Huthmann

W. Hartnagel

M. Offermann

Im Rahmen verschiedener Forschungsprogramme zur HTR-Entwicklung wurden beiden Partnern ABB, Interatom, PSI und KFA eine Reihe von Untersuchungen zumKriech- und Ermüdungsrißwachstum an den beiden Werkstoffen XIONiCrAlTi32 20(Alloy 800) und NiCr22Co12Mo (Inconel 617) durchgeführt . Die Arbeiten umfaßtenjeweils verschiedene Qualitäten und Halbzeuge dieser beiden Werkstoffe sowiederen Schweißverbindungen . Die Versuchstechnik bei den einzelnen Prüfstellenunterschied sich z.T. erheblich hinsichtlich Beheizung, Rißlängenmessung, COD-Mes-sung und Probenform. Um einen Einfluß des Untersuchungslabors ausscheiden zukönnen wurde daher z .T . auch Material der gleichen Charge bei den verschiedenenPartnern getestet .

Kriechrißwachstum : Der untersuchte Bereich für Alloy 800 lag zwischen 550 und900°C, für Inconel 617 zwischen 800 und 1000°C. Die Auswertung erfolgte nach C*und KI.

Ermüdungsrißwachstum: Die Werkstoffe wurden zwischen RT und 1050°C getestet .Neben der Temperaturabhängigkeit wurde auch der Einfluß von R-Wert, Frequenzund Haltezeit untersucht.

Neben den Untersuchungen von Normproben in Luft wurden in geringerem Maßeauch Bauteilprüfungen sowie Experimente in HTR-Helium und Vakuum durchgeführt .Um Informationen über den Einfluß von langzeitigen Auslagerungen unter Tempera-tur zu erhalten wurde vereinzelt auch betriebsbeanspruchtes Material untersucht .

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Inhaltsverzeichnis

Anhänge

A:

Geburtsscheine der untersuchten Werkstoffe

B:

Einzeldarstellungen der Ermüdungsrißwachstums-Untersuchungen

C:

Einzeldarstellungen der Kriechrißwachstums-Untersuchungen

1 . Zielsetzung 1

2 . Konzepte zur Beschreibung der Rißausbreitung bei hohen Temperaturen 2

2.1 Kriechrißwachstum 2

2.1 .1 Das Spannungsintensitätskonzept 3

2.1 .2 Das Energieratenintegral C* 4

2.1 .3 Charakteristische Zeit tl 6

2.2 Ermüdungsrißwachstum 6

3 . Werkstoffe und Versuchstechniken 7

3 .1 Probenmaterial 7

3 .2 Proben 8

3.3 Prüfeinrichtungen 9

3.4 Temperaturmessung 10

3.5 Rißlängenmessung 11

3.6 Aufweitungsmessung 11

4. Versuchsführung und Berechnung der bruchmechanischen Parameter 12

4.1 Ermüdungsrißwachstum 12

4.2 Kriechrißwachstum 13

5 . Ergebnisse und Diskussion 14

5 .1 Ermüdungsrißwachstum 14

5 .2 Kriechrißwachstum 17

6. Zusammenfassung 20

Literatur 22

Tabellen 25

Abbildungen 29

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1 . Zielsetzung

Die Bruchmechanik beschäftigt sich mit der Ausbreitung bzw. Sicherheitsbewertung

von Rissen in Bauteilen unter primären und sekundären Beanspruchungen . Trotz

hochwertiger Qualitätssicherung ist der völlige Ausschluß von Fehlern in Bauteilen

nicht mit Sicherheit zu gewährleisten . Grundsätzlich ist es jedoch möglich solche

Fehler zu tolerieren, wenn gesichert ist, daß sie während der Betriebsdauer oder

bis zum nächsten Inspektionszeitpunkt nicht auf eine kritische Größe anwachsen

können. Weiterhin dienen bruchmechanische Untersuchungen dem Nachweis des

Leck-vor-Bruch-Kriteriums . Dieses Kriterium unterstellt, daß ein Bautenversagen

stets "gutmütig" erfolgt, d.h . ein Riß zunächst durch die Bauteilwand hindurch-

wächst und ein detektierbares Leck bildet, bevor es zu einem katastrophalen Ver-

sagen kommen kann.

Im Rahmen der verschiedenen Forschungsprogramme zur HTR-Entwicklung wurden

eine Reihe von experimentellen Untersuchungen zum bruchmechanischen Verhalten

der beiden Werkstoffe X10NiCrAlTi32 20 (Alloy 800) und NiCr22Col2Mo (Inconel

617) durchgeführt . Die Arbeiten umfaßten Arbeiten zum Kriechrißwachstum (KRW),

Ermüdungsrißwachstum (ERW), zur Wechselwirkung dieser beiden Phänomene, sowie

zum J-Integral-Verhalten. Beteiligte Labors waren

- Asea Brown Boweri AG (ABB), Mannheim,

- Interatom GmbH, Bergisch Gladbach,

- Forschungszentrum Jülich (KFA),

- Paul Scherrer Institut (PSI), Würenlingen, Schweiz.

Der vorliegende Bericht beschränkt sich auf die Darstellung des reinen KRW und

reinen ERW. Über die Arbeiten zur Wechselwirkung wird in [1] berichtet . Über J-

Integral-Untersuchungen wird in [2] und [3] berichtet .

Zur Schaffung einer freiten Datenbasis und zur Bewertung des KRW und des ERW

wurde eine gemeinsame Auswertung der Ergebnisse der Partner ABB, Interatom und

KFA vorgenommen . Weiterhin wurden einige bei Raumtemperatur ermittelte ERW-

Daten von PSI aufgenommen. Die Versuchstechnik bei den einzelnen Prüfstellen

unterscheidet sich z.T. erheblich hinsichtlich Beheizung, Rißlängenmessung, COD-

Messung und Probenform. Die gemeinsame Auswertung gibt somit einen Überblick

darüber, inwieweit sich die verschiedenen Versuchsparameter und unterschiedliche

Auswertemethoden auf die ermittelten Werkstoffkennwerte auswirken .

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Die Untersuchungen umfassen jeweils verschiedene Qualitäten und Halbzeuge der

beiden Werkstoffe sowie deren Schweißverbindungen . Einige Ergebnisse wurden auch

an Reformer-Rohren erarbeitet, die ca. 8000 Stunden in der EVA 11-Anlage der

KFA [4] im Einsatz gewesen waren. Die meiste Zeit über waren sie dabei Tempe-

raturen zwischen 600 und 900°C ausgesetzt.

Weitere Werkstoffe, die im Rahmen der HTR-Projekte hinsichtlich ihrer

bruchmechanischen Eigenschaften nur peripher untersucht wurden werden im vorlie-

genden Bericht nicht mehr behandelt. Hierzu sei auf folgende Literaturstellen ver-

wiesen:

Nimonic 86 [5, 6, 7, 8, 3]

Hastelloy X [7, 8, 9]

IN

519

[7,

8,

101

Manaurite 36X [7, 8, 101

Thermon 4972 [111

TZM [ 121

2.

Konzepte zur Beschreibung der Rißausbreitung bei hohen Temperaturen

2.1 Kriechrißwachstum

Unter Kriechrißwachstum versteht man das Wachstum makroskopischer Risse unter

statischer oder quasistatischer Belastung bei erhöhten Temperaturen . je nach

Werkstoffverhalten, Temperatur und Belastung stellen sich unterschiedliche

Spannungs-Dehnungsfelder an der Rißspitze ein, die das Kriechrißwachstum steuern .

Dabei konnten meist mathematische Zusammenhänge entwickelt werden, die es

gestatten die Spannungs-Dehnungsfelder unter bestimmten Voraussetzungen durch

einen einzigen Parameter richtig zu beschreiben. Diese Parameter (KI, C*) sind

insbesondere abhängig davon, ob überwiegend linear-elastisches oder viskoses Mate-

rialverhalten vorliegt.

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2.1.1 Das Spannungsintensitätskonzept

da/dt = A Kip

beschrieben werden (A, p = Konstanten)

Den einfacheren Ansatz stellt das Spannungsintensitätskonzept dar. Es ermöglicht

die quantitative Erfassung des Spannungsfeldes unter der Annahme einer überwie-

gend linear-elastischen Verformung. Im Falle einer Modus-I-Belastung (reine Zugbe-

lastung der Rißspitze) wird der Spannungsverlauf näherungsweise durch die

sogenannten Sneddon-Gleichungen wiedergegeben (Beschreibung durch die Zylinder-

Das Spannungsfeld ist also allein abhängig vom Parameter KI . Er heißt

Spannungsintensitätsfaktor und ist eine Funktion der äußeren Spannung 6, der Riß-

länge a und der Probengeometrie

KI = a -1-TEa Y(Geometrie, a) .

(2)

Y(Geometrie, a) ist eine dimensionslose Funktion, die von Geometrie und Rißlänge

abhängig ist . Für eine Reihe von heute gebräuchlichen Laborproben und einfachen

Bauteilen sind diese Funktionen, die durch analytische Methoden oder durch Finite-

Element-Rechnungen bestimmbar sind, publiziert [14] .

Oblicherweise wird KI als Bruchkriterium für den Beginn der instabilen Rißausbrei-

tung verwendet. Die Tatsache, daß KI das gesamte Spannungsfeld um die Rißspitze

beschreibt, legt es nahe diesen Parameter auch zur Beschreibung des

Kriechrißwachstums zu verwenden . Voraussetzung ist allerdings, daß die li-

nearelastische Beanspruchung dominiert [15] . In diesem Falle kann die Rißausbrei-

tungsgeschwindigkeit in weiten Bereichen durch die Gleichung

Betrachtet man die Spannungen bei immer stärkerer Annäherung an die Rißspitze,

so müßten sie für r 4 0 gegen oo gehen . Dies ist für reale Materialien natürlich

nicht möglich, vielmehr bildet sich um die Rißspitze eine "plastische Zone" aus,

koordinaten r und 0) [13) :KI 0 0

Ox = cos - (1-sin - sin 32 2

0-)2

(1a)

KI 0 0 0ay = - cos - (1+sin - sin 3 -) (1b)

2nr 2 2 2

KI 0 0 0TXy = sin - cos - cos 3 -) (1c)

2 2 2

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innerhalb derer die Spannungen durch die Fließspannung begrenzt werden. Ihre

Größe ist für den ebenen Dehnungszustand (EDZ) gegeben durch

rpl =1

(KI )

2

2Tt Rp

und für den ebenen Spannungszustand (ESZ)

rpl

2n

( RI )2

(1

2v) 2

(4b)p

Unter Kriechbedingungen ist der Bereich der Spannungsbegrenzung zeitabhängig,

d.h . es liegt eine Kriechzone vor, die mit der Zeit anwächst. Ihre Größe kann im

Prinzip wieder durch die Gleichungen 4 beschrieben werden . Anstelle der zeitunab-

hängigen Streckgrenze tritt dann eine Zeitdehngrenze bzw. die Zeitstandfestigkeit .

Die Ausdehnung der Kriechzone entscheidet über die Anwendbarkeit einzelner Kon-

zepte. Solange die Kriechzone klein ist, ist der Spannungsintensitätsfaktor KI der

das Spannungs-Dehnungsfeld charakterisierende Parameter, und damit die das Riß-

wachstum beschreibende Größe. Mit anwachsender Kriechzone werden zunehmend

die Voraussetzungen linear-elastischen Verhaltens verletzt, und das KI-Konzept ver-

liert seine Gültigkeit.

2.1 .2 Das Energieratenintegral C*

(4a)

Von Landes und Begley [16] wurde das Energieratenintegral C* als bruchme-

chanische Belastungsgröße zur Beschreibung des Kriechrißwachstums eingeführt .

Goldman und Hutchinson [17] haben gezeigt, daß sich bei großen Kriechverformun-

gen die Spannungen und Dehnungen im Bereich der Rißspitze näherungsweise mit

C* beschreiben lassen.

Für eine Anwendung von C* wird ein Materialverhalten vorausgesetzt, das einem

nichtlinearen Kriechgesetz folgt. Diese Bedingung ist bei Werkstoffen mit ideal

viskosem Materialverhalten erfüllt, bei denen elastische Effekte und Übergangskrie-

chen vernachlässigbar sind [15] .

Das C*-Integral geht durch eine einfache Analogie aus dem J-Integral hervor,

wobei die Dehnungen eij und Verschiebungen ui durch ihre zeitlichen Ableitungen

zu ersetzen sind. C* ist in Analogie zum J-Integral der elasto-plastischen Bruch-

mechanik als ein wegunabhängiges Integral für zweidimensionale Dehnungsfelder wie

folgt definiert [15] :

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mit

C* = I (W* dy - ti

1 dU*C* = -D da

auax

(zeitliche Änderung der Verformungsarbeit) . Sonstige Größen sind in Abb. 1 darge-

stellt .

Physikalisch verständlich wird das C*-Integral durch eine rein energetische

Interpretation . Danach ist C* die Differenz der auf die Dicke der Probe bezogenen

Leistungen, die aufzuwenden sind, um zwei gleiche Proben mit infinitesimal unter-

schiedlichen Rißlängen auf denselben Wert der Rißaufweitungsgeschwindigkeit v zu

belasten (Abb. 2) .

Die Leistung U* - die bei Belastung der Probe verrichtete Arbeit pro Zeiteinheit -

ist gegeben durch

L dv

Im Falle einer C*-kontrollierten Spannungsverteilung kann das Kriechrißwachstum

durch die Gleichung

da/dt = D C*q

(9)

beschrieben werden (D, q = const.)

Eine sehr aufwendige Methode, C*-Werte zu ermitteln, wäre die Mehrproben-

technik . Hierbei werden mehrere unterschiedlich tief angerissene Proben mit kon-

stanter Last oder konstanter Abzugsgeschwindigkeit belastet. Eine Auswertung

erfolgt dann mit Gleichung 7 nach einem in [16] vorgegebenen Verfahren . Ein

Nachteil dieser Methode ist, daß zur Ermittlung einer einzigen Rißfortschrittskurve

mindestens 3 Kriechrißwachstumsversuche notwendig sind.

Um diesen Nachteil zu umgehen, wird fast ausschließlich die Einprobentechnik ein-

gesetzt, bei der je Probe eine Rißwachstumskurve erstellt werden kann. Für die

Berechnung der C*-Werte aus an CT-Proben durchgeführten Experimenten steht

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eine Reihe von Gleichungen zur Verfügung (vgl . [15]) . Die im Rahmen der vorlie-

genden Arbeit verwendeten Berechnungsmethoden werden in Kap. 4 besprochen.

2.1 .3 Charakteristische Zeit t1

Die charakteristische Zeit tl dient zur Abgrenzung des KI-kontrollierten

Belastungsbereiches (Kleinbereichsfließen) vom C*-kontrollierten Belastungsbereich

(ausgedehntes Kriechen) . Ist die Einsatzzeit des Bauteils t < tl, befindet man sich

im KI-kontrollierten Bereich ; für t > tl kann das Kriechrißwachstum durch C*

beschrieben werden. Die charakteristische Zeit wurde von Riedel [15] durch die

Beziehung

KI2 (1- v2)

t1

(n+1) C* E

(10)

angegeben _ (v : Querkontraktionszahl, E: Elastizitätsmodul) .

2.2 Ermüdungsrißwachstum

Ausgehend von der Überlegung, daß die Spannungsverteilung an der Rißspitze allein

durch den Spannungsintensitätsfaktor beschrieben werden kann, wird zur Beschrei-

bung des Rißfortschritts bei zyklischer Beanspruchung der zyklische

Spannungsintenstitätsfaktor

AKI -_ KImax - KImin

eingeführt (KImax KImin Spannungsintensitätsfaktoren

Lastminimum). Dabei gilt die Voraussetzung, daß Kriechen und Plastizität die

Spannungsverhältnisse nur wenig beeinflussen, und daß überwiegend linear-elasti-

sches Materialverhalten vorliegt . Das heißt, die Mittelspannungen dürfen nicht zu

hoch und die Belastungszeiten nicht zu lang werden . Andernfalls ist ein oJ-Ansatz

zu verwenden.

im Lastmaximum bzw.

Wird die zyklische Rißwachstumsrate da/dN über dem zyklischen Spannungsinten-

sitätsfaktor AKI doppeltlogarithmisch aufgetragen, so ergibt sich ein sigmoidaler

Verlauf (Abb. 3), der in drei Bereiche gegliedert ist :

Im Bereich A nähert sich die Kurve dem Schwellwert des zyklischen Span-

nungsintensitätsfaktors AKIO, unterhalb dessen kein makroskopisches Riß-

wachstum zu erwarten ist .

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Im Bereich B läßt sich der Rißfortschritt durch einen Potenzansatz, die so-genannte Paris-Gleichung

da/dN = C (AKI )m

(12)

(C, m = Konstanten), beschreiben . In der doppeltlogarithmischen Darstellung

stellt die Paris-Gleichung eine Gerade dar.

Im Bereich C kommt es zu einer Annäherung an das statische Bruchver-

halten . Beim Annähern an den kritischen Spannungsintensitätswert KIc geht

die Rißausbreitungsgeschwindigkeit gegen oo, und es tritt Versagen ein.

Die Anwendung des Spannungsintensitätskonzepts zur Beschreibung des Rißwachs-

tums bei zyklischer Belastung unterliegt den bereits in Kap. 2 .1 .1 angegebenen

Gültigkeitsgrenzen . Im Falle zyklischer Belastung ist die plastische Zone kleiner als

bei statischer oder zügiger Belastung mit gleichem KImax, da die Ausbildung der

plastischen Zone auch durch die Belastungsgeschwindigkeit bestimmt wird.

3 .

Werkstoffe und Versuchstechniken

3.1 Probenmateria1

Die Untersuchungen an den beiden Werkstoffen Alloy 800 und Inconel 617 wurden

an einer Reihe von Chargen durchgeführt . Diese Chargen können in folgenden

Gruppen zusammengefaßt werden:

Alloy 800 (H), Grundwerkstoff, Anlieferungszustand

Chargen : ASS, AYJ, AYM, BAW, BCK, BDP, BDT, BDZ, ZLA, ZMZ

Alloy 800 (H), Grundwerkstoff, ausgelagerter Zustand

Chargen : BCE, BCD, ZLA (Material aus RSO-Rohren der EVA II-

Anlage - Betriebsbeanspruchung etwa 8000 Stunden)

Alloy 800 (H), Schweißverbindung, Anlieferungszustand

Chargen : WDP, WDZ, WLA, WMZ, WYJ

Alloy 800 (H), Schweißverbindung, ausgelagerter Zustand

Chargen: WCE, WLA (Material aus RSO-Rohren der EVA II-Anlage -

Betriebsbeanspruchung etwa 8000 Stunden)

Inconel 617, Grundwerkstoff, Anlieferungszustand

Chargen: AUU, BBM, BBP, ZMX, ZMY

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Inconel 617, Schweißverbindung, Anlieferungszustand

Chargen : WBP, WMX, WUU

Ausführliche Informationen über die verschiedenen Versuchswerkstoffe sind in

Anhang A in Form von "Geburtsscheinen" gegeben.

3.2 Proben

Bei allen Partnern erfolgt die überwiegende Mehrheit der Versuche unter Verwen-

dung von CT-Proben. Im allgemeinen werden dabei die Abmessungen und Toleran-

zen der ASTM-Normen E399 [18] und E645 [19] zugrundegelegt (vgl . Abb. 4) . Die

am häufigsten verwendeten Proben waren CT25 mm- und CT12,5 mm-Proben. In

der ersten Versuchsphase waren jedoch auch Proben im Einsatz, die hinsichtlich der

Lage der Lasteinleitungspunkte mehr oder weniger stark von der Normvorschrift

abweichen (Interatom, KFA) .

Abweichungen von den Normabmessungen wurden auch dann erforderlich, wenn

Proben aus dünnen Rohrwänden entnommen wurden . Im Interesse einer möglichst

großen Probe wurde die Kontur einer CT25 mm- bzw. CT12,5 mm-Probe

beibehalten; die Dicke wurde aber so gewählt, daß die Wandstärke des Rohres so

weit wie möglich ausgenutzt wurde. Diese Proben wurden im Rahmen dieser Arbeitmit CT25/d bzw. CT12,5/d bezeichnet, wobei d die Probendicke ist .

Für die meisten Kriechrißwachstumsversuche wurden die CT-Proben zusätzlich mit

Seitenkerben von 10 % oder 20% Tiefe pro Seite versehen . Die Tabellen in Anhang

C enthalten die entsprechenden Informationen für die jeweilige Probe.

Neben den CT-Proben waren bei ABB auch DCB-Proben und bei KFA Innenriß-

Zugproben (CCT12,5 mm') im Einsatz . Die Abmessungen sind in Abb. 5 und Abb . 6

dargestellt .

Sofern es sich bei den Halbzeugen um Platten handelte, erfolgte die Probenent-

nahme im allgemeinen nach Schema T-L ; die Entnahme von Proben aus Rohren

erfolgte gemäß Schema L-C (vgl . Abb. 7 und ASTM-E399 [18]) .

Im Rahmen der Untersuchungen zur Übertragbarkeit von bruchmechanischen

Kennwerten, wurden in der KFA auch Kriech- und Ermüdungsrißwachstumsexperi-

1)

In früheren Berichten wurde die Bezeichnung CCP (center cracked plate) benutzt. Einige

Computerausdrucke im Anhang verwenden noch diese alte Bezeichnung .

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mente an Bauteilgeometrien durchgeführt . Dabei wurden Rohre von 120mm0 und 10mm Wandstärke der Materialchargen AYJ und BBP mit umlaufenden Oberflächen-

fehlern (40-50% Tiefe) versehen und unter Zugbelastung geprüft (vgl . Abb. 8) .Diese Versuchstechnik wurde ausführlich in [20] beschrieben .

Grundsätzlich wurden alle Proben vor Versuchsbeginn bei Raumtemperatur

angeschwungen. Bei den Normproben wurde dafür ein Resonanzpulser (KFA) bzw.eine servohydraulische Prüfmaschine (Interatom, ABB) verwendet . Die bauteilrele-

vanten Proben wurden in der jeweiligen Prüfeinrichtung angeschwungen.

3.3 Prüfeinrichtungen

Je nach Versuchstyp (KRW, ERW) wurden unterschiedliche Typen von Prüfmaschi-nen eingesetzt. Während für ERW in der Regel servohydraulische Maschinen mitClosed Loop-Steuerung verwendet wurden, genügten für die KRW-Versuche Maschi-nen mit geringerer "Intelligenz". Im Detail wurden bei den einzelnen Partnern fol-

gende Geräte eingesetzt:

Interatom :

- 2 servohydraulische Maschinen mit 100 kN Maximallast und 3 Zonen Rohröfen,

Hersteller MTS, ERW

- 3 Hebelanlagen mit 20 kN Maximallast und 3 Zonen Rohröfen, Hersteller Mayes,KRW in Luft

- 1 Hebelanlage mit 20 kN Maximallast und 3 Zonen Rohrofen und Helium-

Testkammer, Hersteller Mayes, KRW in Helium

KFA:

1 servohydraulische Maschine mit 100 kN Maximallast, Typ Instron 1343,Vakuumkammer und Induktionsheizung (30 kHz), ERW an Normproben

1 elektromechanische Maschine mit 100 kN Maximallast, Typ Instron 1362,

Vakuumkammer und Induktionsheizung (30 kHz), KRW an Normproben im Vakuum

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1 0

- 4 elektromechanische Maschinen mit 30 kN Maximallast, Typ Instron 1382, 3

Zonen Rohröfen, KRW an Normproben in Luft

- 1 servohydraulische Maschine mit 500 kN Maximallast, Typ Instron 1345, 7

Zonen Rohrofen, Bauteilversuche

ABB:

- 1 servohydraulische Maschine mit 250 kN Maximallast, Hersteller Schenck, ERW

und Anschwingen von CT- und DCB-Proben bei RT

- 1 servohydraulische Maschine mit 25 kN Maximallast (Hersteller Schenck), mit 3

Zonen Widerstandsofen (Hersteller ASL), ERW an DCB- und CT-Proben

- 5 Hebelbelastungsmaschinen bis 18 kN Maximallast (Eigenbau) mit 3 Zonen

Widerstandsofen (Hersteller ASL), KRW an Luft

Abb. 9 und 10 zeigen repräsentativ eine servohydraulische Maschine mit 3 Zonen-

Rohrofen (Interatom) sowie eine elektromechanische Prüfmaschine mit Vakuum-

kammer (KFA).

3.4 Temperaturmessung

Die Untersuchungen umfaßten einen sehr weiten Temperaturbereich von

Raumtemperatur bis 1050°C. Zur Temperaturmessung wurden allgemein PtRh-Pt-

oder NiCr-Ni-Thermoelemente verwendet. Bei den HF-beheizten Proben wurden sie

in eine Bohrung in der Probe versenkt, um eine induktive Ankopplung des Thermo-

elements selbst oder aber Wärmeableitung durch das Thermoelement zu vermeiden .

In den anderen Fällen wurden sie an der Probe angelegt bzw. aufgepunktet .

Die Temperatur-Meßgenauigkeit wird von den einzelnen Prüfstellen mit ±3°C bis

±6°C angegeben. Hinzu tritt der Fehler der Meßkette (<1°C) und bei Langzeitver-

suchen möglicherweise eine Langzeitdrift. Der gesamte Meßfehler sollte unter

±10°C liegen .

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3.5 Rißlängenmessung

Zur Rißlängenmessung während des Versuchs wird bei allen Partnern die DC-

Potentialsonden-Methode verwendet. Das Potentialsondenverfahren entspricht dem

Prinzip einer Ohmschen Widerstandsmessung . Hierzu wird ein konstanter elektri-

scher Strom in die Probe eingespeist und die über der Probe anstehende Spannung

(Potentialdifferenz) gemessen. Der Quotient aus Spannung und Stromstärke ist dann

nach dem Ohmschen Gesetz ein Maß für den elektrischen Widerstand der Probe.

Mit zunehmender Rißlänge vermindert sich der Restquerschnitt der Probe und der

Widerstand bzw. der Spannungsabfall nimmt zu. Die Art der Stromzuführung und

des Spannungsabgriffs weist je nach Prüfstelle und Art des Versuchs deutliche

Unterschiede auf.

Abb. 11 gibt einen Überblick über die verschiedenen Techniken für CT-Proben.

Methode A bietet den Vorteil eines hohen Störspannungsabstands, sie wird daher

z.B. bei den induktionsbeheizten Proben eingesetzt . Die Methoden B und C reagie-

ren weniger empfindlich auf Beeinflussungen durch großflächige Probenverformungen

und werden daher vornehmlich bei KRW-Experimenten verwendet. Zur Isolation der

Probe gegen den Prüfmaschinenrahmen werden in der Regel voroxidierte Bolzen

verwendet, in einem Teil der Versuche fanden aus diesem Grunde auch keramische

Bolzen Anwendung.

Nach Versuchsende werden die Proben durchgeschwungen und die Bruchflächen mit

einem Meßtischmikroskop vermessen . Die Lage des Anfangs- und Endrisses wird in

Anlehnung an ASTM-E647 [19] bzw. ASTM-E813 [21j festgelegt. Die optisch

vermessenen Anfangs- und Endrißlängen ao und ae werden jetzt den zugehörigen

Potentialwerten Uo und Ue der DC-Potentialmethode zugeordnet. Anschließend

können die Zwischenwerte a der Rißlängen während des Versuches aus den jeweili-

gen Potentialmeßwerten U(t) nachträglich errechnet werden. Die Berechnung dieser

Zwischenwerte erfolgt entweder durch lineare Interpolation (kleine Rißzuwächse)

oder durch Anpassung an eine zuvor aufgenommene Eichkurve (große Rißzuwächse) .

Über die Rißlängenmessung bei CCT-Proben und Bauteilversuchen mit Hilfe der

DC-Potentialmethode wurde an anderer Stelle berichtet [22] .

3.6 Aufweitungsmessung

Die Anbringung der Extensometer-Gestänge für die Rißaufweitungs-Messung

erfolgte im allgemeinen in der Lasteinleitungslinie an der Ober- und Unterseite der

Probe. Die Verschiebung der Lasteinleitungspunkte wurde dann in einen Bereich

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außerhalb des Ofens übertragen wo die eigentliche Wegmessung mit DMS-Extenso-

metern oder LVDTs erfolgt. Eine Korrektur bezüglich des aus der Rißverlängerungresultierenden Anteils erfolgte nicht, da in den vorliegenden Fällen sein Einfluß

unter 10% lag. Abb. 12 zeigt ein Beispiel eines Extensometers zur Aufweitungs-messung .

4.

Versuchsführung und Berechnung der bruchmechanischen Parameter

4.1 Ermüdungsrißwachstum

1 2

Bei den Ermüdungsrißwachstums-Versuchen wird in der Regel eine konstante Last-schwingbreite eingestellt und über einen längeren Zeitraum konstant gehalten . Mit

zunehmender Rißlänge steigt nach Gleichung 2 der AKI-Wert an und die Kurve in

Abb. 3 wird mit einer einzigen Probe von niedrigen zu hohen AKI-Werten hin

durchlaufen .

Diese Art der Versuchsführung ist normalerweise nicht zur Bestimmung von

Schwellwerten geeignet, da der experimentell ermittelte Anfangswert von den

Anschwingbedingungen und von den Anfangslasten bei der Versuchsführung abhängt.Allerdings ist es für HTR-Anwendungen, anders wie im Flugzeugbau, auch nicht

erforderlich Schwellwerte zu definieren, da über die Lebensdauer des HTR nur einebegrenzte Zahl von Belastungszyklen unterstellt wird [28] . Die oben angesprochene

Versuchsführung bedingt eine starke Streuung der Ergebnisse im Anfangsbereich der

da/dN vs. AKI-Kurve (Bereich "A" in Abb. 3) . Es handelt sich dabei also nicht um

echte Schwellwerte, sondern um Anfangswerte, die bis zu einem gewissen Grade

von den Zufälligkeiten der Einstellung der Anfangslast abhängig sind . Referenzver-

suche mit stufenweiser Absenkung der Oberlast zeigen jedoch, daß es auch bei deroben genannten Versuchsführung möglich ist in die Nähe des Schwellwertes zugelangen . Dies erfordert jedoch niedrige Lastniveaus beim Anschwingen und nied-rige Anfangslasten im eigentlichen Versuch. Weiterhin darf die Oberlast im Versuchnur in sehr kleinen Schritten erhöht werden.

Als Meßgrößen werden in den Versuchen Last, Potential (bzw. Rißlänge) undZyklenzahl registriert . Die Bestimmung der Rißwachstumsraten da/dN erfolgt ent-weder nach dem Sekantenverfahren, oder aber nach der ASTM-7-Punkte-Methode

[19] . Welches der beiden Verfahren besser geeignet ist, hängt vom jeweiligenDatensatz ab (z.B. Streuung der Daten, Zahl der Wertepaare) .

Für die Berechnung der AKI-Werte wurde die Gleichung 2 verwendet . Die

Korrekturfunktionen Y für die einzelnen Probengeometrien sind:

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CT-Probe und DCB-Probe [191 :

2 + a/wYCT =

- 13,32 (a/w)z + 14,72 (a/w)J - 5,6 (a/w)4 1

CCT-Probe [141 :

YCCT = 1,77 + 0,227 (2 a/w) - 0,51 (2 a/w) 2 + 2,7 (2 a/w) 3

Rohr mit 360°-Umfangfehler unter Zug [23, 201 :

YRohr = 1,1065 + 0,4589 a/t + 1,8283 (a/t) 2

4.2 KriechriBwachstum

Bei den Kriechrißwachstums-Versuchen wird eine konstante Last eingestellt und

über einen längeren Zeitraum konstant gehalten . Last, Rißlänge (bzw. Potential),

Zeit und Probenaufweitung werden registriert und

da/dt sowie die Rißaufweitungsraten dv/dt werden

nach dem Sekantenverfahren, oder

ermittelt .

Die Berechnung der K1-Werte erfolgt wieder nach Gleichung 2 mit den

Korrekturfunktionen 13 bis 15. Zur Bestimmung von C*-Werten finden zwei Verfah-

ren Anwendung:

a)

Ansatz von Koterazawa und Mori [241 :

(1 - a/w) 3/ 2

a w

b)

Ansatz von Riedel [151 :

1 3

[0,886 + 4,64 a/w

aber nach

(13)

(14)

(15)

auch die Rißwachstumsraten

je nach Datensatz entweder

der ASTM-7-Punkte-Methode

(16)

Diese Methode nutzt die während des Experiments die gemessene

Aufweitungsgeschwindigkeit v. Ferner ist die Kenntnis der Spannung im

Restligament erforderlich . Der Faktor ri berücksichtigt die Proben- bzw.

Bauteilgeometrie . Für die CT-Probe ist r~ = 2, für das Rohr mit 360°-

Umfangfehler unter Zug ist q = 1,35 [201 .

C* = a B align+1 g1 (a/w, n)

(17)

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Dieser Ansatz hat den Vorteil, daß keine Messung der Auswertung er-

forderlich ist . Er ist daher im Hinblick auf die Übertragbarkeit auf reale

Bauteile von Bedeutung. Allerdings ist die Kenntnis der Konstanten B und n

im Nortonschen Kriechgesetz

nötig (s : Dehnrate) . Die Funktion gl ist für die CT-Probe und für das Rohr

mit Umfangfehler im EPRI-Handbuch [23) dokumentiert.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden die C*-Werte im allgemeinen nach der ersten

Methode bestimmt. Dort wo die zweite Methode Anwendung findet, wird gesondert

darauf hingewiesen . Die C*-Werte aus Gleichung 16 wurden auch mit C*l, die aus

Gleichung 17 mit C*4 bezeichnet.

5 .

Ergebnisse und Diskussion

1 4

Die Auswertung für die individuelle Probe erfolgte in der Regel bei der jeweiligen

Prüfstelle. Die ausgewerteten Daten flossen in die Datenbank der KFA [25] ein.

Mit ihrer Hilfe wurden gemeinsame Darstellungen der Ergebnisse in der Form

"Rißwachstumsrate (da/dN oder da/dt) vs. Bruchmechanikparameter (AKI, KI oder

C*)" erzeugt . Anschließend wurden die Einzelergebnisse in sinnvolle Gruppen

zusammengefaßt und gemeinsam aufgetragen . Dabei wurden geringe systematische

Parametereinflüsse vernachlässigt, sofern sie im Streuband lagen. In gemeinsamer

Absprache zwischen den Partnern wurden die Meßergebnisse in der doppeltlogarith-

mischen Darstellung durch Geraden angepaßt . Dabei wurde zum einen eine mittlere

Ausgleichgerade und zum anderen die obere einhüllende Gerade eingezeichnet.

Letztere stellt eine konservative Bewertung der Ergebnisse dar.

5.1 Ermüdungsrißwacbstum

Im Rahmen der gemeinsamen Untersuchungen zum Ermüdungsrißwachstum der

Werkstoffe Alloy 800 und Inconel 617 wurden insgesamt 303 Proben untersucht.

Diese teilen sich auf in:

- Alloy 800:

Grundwerkstoff : 139 Versuche, Schweißverbindung : 32 Versuche

- Inconel 617:

Grundwerkstoff : 97 Versuche, Schweißverbindung : 35 Versuche.

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Dabei wurde folgendes Parameterfeld abgedeckt :

- Temperatur

- R-Wert

- Frequenz

- Prüfstelle

- Material-Charge

- Probenform

- Schweißverbindung

- thermische Auslagerung

- Prüfatmosphäre

1 5

Das Ermüdungsrißwachstum läßt sich in einem weiten Bereich durch das "Paris-

Gesetz" (Gleichung 12) beschreiben, das in doppeltlogarithmischer Darstellung eine

Gerade ergibt . Die wesentlichen Einflußgrößen auf die Rißwachstumsraten waren

Temperatur und R-Wert. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wurden Gruppen

zusammengestellt (vgl . Abbildungen in Anhang B) und die zugehörigen Konstanten

für die Paris-Gleichung ermittelt . In Tab. 1 und 2 sind diese Paris-Konstanten für

die verschiedenen Gruppen aufgelistet . Weiterhin sind die Grenzen des Bereiches

für AKI angegeben, innerhalb derer das abgeleitete Stoffgesetz als abgesichert

angesehen werden kann. Von einer Aussage über den Threshold-Wert wurde aus den

in Kap. 4.1 genannten Gründen Abstand genommen.

Eine systematische Abhängigkeit von der Materialcharge ist nicht erkennbar . Wenn

ein solcher Einfluß überhaupt vorhanden sein sollte, so verschwindet er im Streu-

band der anderen Parametereinflüsse.

Die festgestellten Paris-Geraden zeigen tendenziell mit ansteigender Temperatur

eine Abnahme der Steigung m und eine Zunahme des Achsenabschnitts C. Dies

wird durch die Abb. 13 für Alloy 800 und durch Abb. 14 für Inconel 617 veran-

schaulicht. Bei sehr hohen Temperaturen ab etwa 950°C (je nach Frequenz und R-

Wert) versagt dieses Konzept jedoch für beide Werkstoffe (vgl . z .B . Abb . B14 und

B39), da hier zunehmend Kriecheffekte zum Tragen kommen.

Die Rißwachstumsrate nimmt bei gleichem AKI mit abnehmender Be-

lastungsfrequenz generell zu. Dieser Einfluß ist bei den niedrigeren Ver-

suchstemperaturen noch vernachlässigbar (vgl. z.B. Abb. 15 und Abb . B5) . Mit

zunehmender Temperatur und zunehmendem R-Wert tritt er jedoch stärker in

Erscheinung . Der Grund ist die Überlagerung des ERW durch einen Kriechrißanteil .

Wegen der besseren Kriecheigenschaften ist der Einfluß bei Inconel 617 weniger

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1 6

ausgeprägt. Schweißverbindung scheinen in dieser Hinsicht jedoch empfindlicher zureagieren (Abb. 16) .

Die Unabhängigkeit der ermittelten Paris-Konstanten von der Probengeometrie,stellt ein Kriterium für die Gültigkeit des linearelastischen AKI-Ansatzes dar. Abb.17 zeigt eine gemeinsame Darstellung der Ergebnisse für verschiedene Proben bzw.Bauteilgeometrien (Alloy 800, 700°C). Die geringen Differenzen für die verschie-denen Geometrien bestätigen, daß AKI das geeignete Verfahren zur Beschreibungdes Ermüdungsrißwachstums in den untersuchten Werkstoffen darstellt . Eine weitereBestätigung stellen parallele Untersuchungen mit dem elastisch-plastischen Aj-Ansatz dar [26] . Obwohl die Proben-Mindestabmessungen der ASTM E647 für alleverwendeten Normproben nicht erfüllt waren, zeigt der Vergleich der Paris-Geradenfür verschiedene Probengrößen, daß trotzdem gültige ERW-Daten ermittelt werdenkönnen . Lediglich bei hohen AKI-Werten und kleinen Proben (CT12.5, CT12.5/8)kommt es zu einem Abknicken der Paris-Geraden wenn AKI eine bestimmte Größeüberschreitet (vgl . Abb. B13) .

Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Prüfstellen verschwinden im allge-meinen in den Streubändern . Dennoch scheint sich eine Tendenz anzudeuten, daßdie Interatom-Ergebnisse geringfügig über und die ABB-Ergebnisse geringfügig unterden KFA-Ergebnissen liegen (vgl . Abb. 18) . Lediglich im Temperaturbereich von800° - 900°C treten für Inconel 617 die Unterschiede etwas stärker hervor (Abb.B30, B32, B36). Für diese Diskrepanz wurden ursprünglich die unterschiedlichenMaterialchargen verantwortlich gemacht . Zur Überprüfung wurden daher bei derKFA zusätzlich drei Proben der Interatom-Charge AUU bei 900°C getestet . DerUnterschied zwischen beiden Prüfstellen blieb jedoch weiterhin bestehen (vgl . Abb.19) . Die Gründe für die Unterschiede sind z .Z . noch nicht bekannt . Einflüsse desAuswerteverfahrens können jedoch ausgeschlossen werden, da eine wechselseitgeAuswertung gleicher Datensätze keine Unterschiede aufwies . Es muß also davonausgegangen werden, daß die Ursachen in der Versuchstechnik gesucht werdenmüssen.

Die Ergebnisse der Schweißverbindungen zeigen, bedingt durch das inhomogenereGefüge, deutlich größere Streuungen als die der Grundwerkstoffe. Eine allgemeingültige Aussage bezüglich eines systematischen Unterschiedes läßt sich nicht tref-fen . Offensichtlich spielt hier die Art der Schweißgug eine wesentliche Rolle.Generell läßt sich jedoch festhalten, daß der Unterschied zwischen Grundwerkstoffund Schweißverbindung bei beiden Werkstoffen gering ist (vgl . Tab. 1 und 2) . Abb .20 zeigt als Beispiel einen Vergleich zwischen Schweißgut, WEZ') und Grundwerk-stoff für Alloy 800 bei 550°C . Diese Temperatur ist statistisch relativ gut belegt .

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Hier ist eine Tendenz zu erkennen, daß sich die Meßpunkte der Schweißproben

überwiegend am unteren Ende des Streubandes anordnen, d.h. sie zeigen bei glei-

chem AKI-Wert geringeres Rißwachstum . Proben aus der wärmebeeinflußten Zone

(WEZ) liegen zwischen Grundwerkstoff und Schweißgut. Das günstigere ERW-Verhal-

ten im Schweißgut wird hier auf einen Abbau des lokalen Spannungsintensitätsfak-

tors durch Inhomogenitäten an der Rißspitze zurückgeführt .

Die thermische Auslagerung in Form eines Einsatzes in der EVA 11-Anlage der KFA

zeigte im allgemeinen keinen Einfluß auf das Ermüdungsrißwachstum. Lediglich bei

800°C sind Unterschiede erkennbar (vgl . Abb. B9) . Sie sollten jedoch in Anbetracht

der geringen Informationen über die wahren Einsatzbedingungen am Ort der

Probenentnahme und der mangelhaften Materialcharakterisierung nicht überbewertet

werden .

Die überwiegende Mehrheit der ERW-Versuche wurde an Luft durchgeführt . Für

Alloy 800 liegen z.Z. zwei Versuche und für Inconel 617 ein Versuch im Vakuum

vor (jeweils bei 850°C). In beiden Fällen ergibt sich ein deutlich niedrigeres Riß-

wachstum bei gleichem AKI. Allerdings weist die Paris-Gerade eine größere Stei-

gung auf und möglicherweise ergibt sich ein niederigerer Schwellwert (vgl . Abb.

21). Letzteres ist jedoch noch zu überprüfen.

5.2 Kriechrißwachstum

1 7

Es wurden insgesamt 75 Kriechrißwachstumsversuche durchgeführt, sie gliedern sich

auf in

- Alloy 800:

Grundwerkstoff : 45 Versuche, Schweißverbindung : 9 Versuche

- Inconel 617:

Grundwerkstoff : 18 Versuche, Schweißverbindung : 3 Versuche.

Das bearbeitete Parameterfeld umfaßte die folgenden Punkte:

- Temperatur

- Prüfstelle

- Material-Charge

1)

Die hier verwendeten Werkstoffe zeigen keine ausgeprägte Wärmeeinflußzone . Wenn hier diese

Bezeichnung verwendet wird, so ist ein Bereich im Grundwerkstoff in unmittelbarer Nähe zur

Schmelzlinie gemeint.

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- Probenform

- Schweißverbindung

- thermische Auslagerung

- Prüfatmosphäre

18

Bei den hier verwendeten Materialien und Prüfbedingungen sollte das Rißwachstum

durch C* beschreibbar sein. Dies folgt aus den Übergangszeiten nach Riedel (vgl .

Gleichung 10) die selbst für die niedrigsten Versuchstemperaturen von 550°C unter-

halb einer Stunde liegen . Dennoch wurden die ermittelten Rißfortschrittsgeschwin-

digkeiten da/dt sowohl über C* als auch über KI aufgetragen (vgl . Anhang C) .

Dabei wurden jeweils alle Versuche bei einer Temperatur zu einer Gruppe zusam-

mengefaßt.

Die Abbildungen Cla und Clb vergleichen den Einfluß unterschiedlicher Proben-

größen auf das Kriechrißwachstum . Zwar zeigen die Meßwerte für CT12.5mm-

Proben in der C*-Darstellung wegen des größeren relativen Fehlers bei der Rißlän-

genmessung eine größere Streuung, jedoch weisen sie keine systematische Abwei-

chungen von den Ergebnissen der CT25-Probe auf. Anders in der KI-Darstellung, wo

die CT12.5-Proben eine deutlich höhere Rißausbreitungsgeschwindigkeit zeigen.

Diese Tendenz zu wesentlich stärkeren Aufspaltungen der Ergebnisse in der KI-

Darstellung ist bei allen Versuchstemperaturen zu verzeichnen (vgl . auch Abb. 22

und 23 für verschiedene Probenformen) und muß als Bestätigung für die Richtigkeit

des C*-Ansatzes angesehen werden. Daher erschien es auch sinnvoll nur für die

C*-Auftragung Ausgleichsgeraden zu bestimmen. Die errechneten Konstanten D und

q des Rißfortschrittsgesetzes (Gleichung 9) sind in den Tabellen 3 und 4 zusam-

mengestellt .

Die Ergebnisse der verschiedenen Prüfstellen zeigen trotz zum Teil unterschiedli-

cher Meß- und Auswertemethoden gute Übereinstimmung. Sie verschwinden ebenso

im allgemeinen Streuband wie die Ergebnisse des in der EVA II-Anlage vorbean-

spruchten Materials .

Bei Auftragung der Ergebnisse für verschiedene Temperaturen fällt auf, daß sich

das Kriechrißwachstum im Gegensatz zum Ermüdungsrißwachstum für den Werkstoff

Alloy 800 durch ein gemeinsames Potenzgesetz beschreiben läßt. Die

Temperaturabhängigkeit des Rißwachstums wird also gerade durch die Tempera-

turabhängigkeit von C* kompensiert, die wiederum durch die Temperaturabhängig-

keit der Aufweitungsgeschwindigkeit v bedingt ist . In Abb. 24 sind alle Meßreihen

da/dt vs. C* unabhängig von Temperatur, Probenform und Prüfstelle aufgetragen .

Es zeigt sich ein relativ schmales Streuband aus dem sich das Rißfortschrittsgesetz

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19

da/dt = 0 .17 C*0 '88

(Mittelwerte)

da/dt = 1 .64 C*0 .88

(Maximalwerte)

(da/dt in mm/h und C* in W/m2) ableiten läßt. Trägt man hingegen die

Rißfortschrittsgeschwindigkeiten über KI auf, so ergibt sich eine Aufspaltung nach

Temperaturen und Probengeometrien über mehrere Zehnerpotenzen (vgl . Abb . 25) .

Abb. 26 zeigt die Ergebnisse eines Round Robbin Tests der EGF (European Group

of Fracture) an Alloy 800 bei 800°C. Er umfaßt 20 KRW-Versuche von 10 ver-

schiedenen Prüfstellen [27] . Zum Vergleich wurden die oben ermittelten Mittelwert-

und Maximalgeraden in diese Abbildung eingezeichnet . Es zeigt sich eine sehr gute

Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen des vorliegenden Berichtes und den

EGF-Ergebnissen .

Die gemeinsame Auftragung aller KRW-Ergebnisse für Inconel 617 zeigen die

Abbildungen 27 (C*-Darstellung) und 28 (KI-Darstellung) . Wieder läßt sich ein

allgemein gültiges KRW-Gesetz als Funktion von C* angeben:

da/dt = 0.05 C*0.64

(Mittelwerte)

da/dt = 0.14 C*0.64

(Maximalwerte)

(da/dt in mm/h und C* in W/m2) . Die Auftragung über KI liefert auch hier kein

befriedigendes Ergebnis.

Die Rißfortschrittsgeschwindigkeiten für die Schweißverbindungen liegen bei glei-

chem C* in der Regel geringfügig höher als für die Grundwerkstoffe (Abb . 29 und

30) . Allerdings sind die berechneten C*-Werte problematisch, da die für die

Berechnung nach Gleichung 16 verwendete Aufweitungsgeschwindigkeit sich aus

Kriechverformungen im Grundwerkstoff und in der Schweißverbindung zusam-

mensetzt. Beide Teilbereiche der Probe zeigen jedoch unterschiedliche Kriecheigen-

schaften.

Eine Gegenüberstellung des Kriechrißwachstums in Luft und in anderen Atmos-

phären zeigt keine signifikanten Unterschiede . Der Vergleich zwischen Luft und

Vakuum für Alloy 800 bei 700°C ist in Abb. C3a/b dargestellt. Abb. C13a/b zeigt

den Vergleich von Luft und Helium für Inconel 617 bei 900°C. Hier deutet sich an,

daß in Helium bei niedrigen Belastungsniveaus ein früherer Einsatz des Rißwachs-

tums und etwas erhöhte Rißwachstumsgeschwindigkeiten im Paris Bereich auftreten

als in Luft.

Der Einfluß der Methode zur Bestimmung von C* ist in Abb . 31 beispielhaft

demonstriert . Es handelt sich um einen Teildatensatz von Alloy 800 bei 550°C. Die

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C*4-Werte wurden nach Gleichung 17, also ohne Berücksichtigung der Probenauf-

weitung bestimmt. Sie zeigen eine deutlich größere Streuung als die C*I-Werte

nach Gleichung 16 . Letztere sind somit für Laborversuche trotz ihres höheren

experimentellen Aufwands besser geeignet . Weiterhin ist zu bemerken, daß die

Ergebnisse nach Gleichung 17 eine starke Abhängigkeit von den Konstanten des

Nortonschen Kriechgesetzes aufweisen .

6. Zusammenfassung

20

Mit der gemeinsamen Auswertung der Projekt-Partner wurde für die beiden Werk-

stoffe Alloy 800 und Inconel 617 eine erste Datenbasis zur Ableitung von Gesetzen

zur Beschreibung des KRW und ERW geschaffen . Dabei wurde der Einfluß einer

ganzen Reihe von Parametern untersucht.

Das Ermüdungsrißwachstum läßt sich durch den linear-elastischen AKI-Ansatz

beschreiben . Für die Beschreibung des Kriechrißwachstums ist das Energierateninte-gral C* besser geeignet, da unter den hier vorliegenden Bedingungen die linear-ela-

stische Bruchmechanik keine Gültigkeit mehr hat. Der C*-Ansatz liefert ein Riß-

fortschrittsgesetz, das von der Temperatur unabhängig ist .

Die Materialcharge (insbesondere auch die Korngröße) hat auf das KRW und das

ERW praktisch keinen Einfluß . Auch das Material, das eine Betriebsbeanspruchung

von etwa 8000 Stunden in der EVA II-Anlage der KFA erfahren hatte, zeigte keinesignifikanten Abweichungen im Rißausbreitungsverhalten .

Bei kleinen R-Werten (<- 0.1) und hohen Frequenzen (<- 5 Hz) ist das ERW unabhän-

gig von diesen beiden Parametern bis hin zu den höchsten Temperaturen . Mit

zunehmendem R und abnehmender Frequenz überlagert sich jedoch ein KRW-Anteil;

dieser fällt umso stärker aus je höher die Temperatur ist .

Trotz der großen Anzahl von KRW und ERW-Versuchen bleiben z .Z. noch einige

Fragen offen. Diese beziehen sich insbesondere auf folgende Punkte :

Die Wechselwirkung von Kriech- und Ermüdungsrißwachstum wurde bisher nur für

einfache Belastungsfälle untersucht [1] . Das Zusammenwirken der beiden Phänomene

unter realen Belastungsbedingungen einer Komponente ist wesentlich komplizierter .

Die Bestimmung von C* bei Kenntnis der Aufweitungsgeschwindigkeit (Gleichung

16) ist relativ genau. Die Berechnung nur aus der Lastbedingung unter Verwendung

eines Kriechgesetzes (Gleichung 17) ist sehr stark abhängig von den Konstanten des

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2 1

verwendeten Kriechgesetzes . In der Regel ist aber bei der KRW-Bewertung einer

Komponente nur das letztere Verfahren anwendbar.

Die meisten Versuche zum KRW und ERW wurden bei Laufzeiten bis ca. 2000

Stunden ermittelt . Die Einsatzzeiten einer Komponente liegen aber deutlich höher.

Die Zulässigkeit der Extrapolation zu langen Zeiten bedarf zusätzlicher Klärung.

Die Datenbasis für die bruchmechanische Bewertung der Schweißverbindungen ist

z .Z . noch klein. Die C*-Bewertung von Schweißverbindungen ist problematisch .

Die Übertragung auf Bauteile wurde grundsätzlich bereits früher demonstriert (20,

28] . Ein Problem stellt aber die Tatsache dar, daß in der Literatur nur C*-Lösun-

gen für sehr einfache Geometrien verfügbar sind . Man ist somit meist auf aufwen-

dige Finite-Element-Analysen angewiesen.

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Literatur

22

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25

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Abb . 1

Skizze zur Erklärung der in Gleichung 5 verwendeten Größen

-dU* = C*~ D da

Belastung mii~IIIIIRißverlängerung um daRißlänge a

Entlastung mit

jRißlänge (a+da) I

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Aufweitungsgeschwindigkeit v

Abb. 2

Physikalische Bedeutung des Energieratenintegrals C* (schematisch)

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Abb. 4

CT-Probe

Abb. 3

Ermüdungsrißwachstumsrate da/dN als Funktion des zyklischen

Spannungsintensitätsfaktors AKI (schematisch)

D: Probendicke

Typ D wCT 25 25 50CT25/20 20 50

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B: Probendicke

Abb. 5

DCB-Probe

31

Abb. 6

CCT-Probe

Typ B W

DCB 10 10 135DCB 20 20 135DCB 25 25 135

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Abb. 7

Schema der Entnahme von Bruchmechanikproben (nach ASTM E-399

1101)

0120

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Abb. 8

Reformerrohre mit

umlaufendem Fehler

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Abb . 9

Servohydraulische Prüfmaschine mit 3 Zonen-Rohrofen

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Abb . 10

Elektromechanische Prüfmaschine mit Vakuumkammer und Induktions-

heizung

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36

A - Meonocke

B - Gestänge

C - induktiverWegaufnehmer

D - Andruckfedern

Abb. 1 2

Extensometer zur Messung der Probenaufweitung

Stromzuführung fürGleichstrompotential-methode

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Abb. 1 3

Einfluß der Temperatur auf das ERW in Alloy 800 (Grundwerkstoff)

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DELTAK (MPA*M**1/2)

Abb . 1 4

Einfluß der Temperatur auf das ERW in Inconel 617 (Grundwerkstoff)

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Eioflu8 der Belastungsfrequenz auf das ERW (Alloy 8U0

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Einfluß der Belastungsfrequenz auf das ERW (Alloy 800-Schweißverbin-dung, 600°C)

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- J . _ _i_ ~,____.-____~_~

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6

2-

IQ86-4-

1 648~6.4.

be864

10 '4

DELTAK (MPA*M** 1/2)

Abb . 18

Vergleich der ERW-Ergebnisse verschiedener Prüfstellen (Alloy 800-Grundwerkstoff, verschiedene Materialchargen, 850'C)

---i __ .fi.-_=-~

~~._. .__j 4-+t 1

~

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- I

I T

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I_~_~±---- _ ~_ -~

J KFA-IRW

i~__ I . . ~ i i

+ Interatom* A

~_ if

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1036

2

164

86

2-

1658 :B

2

1686

2

107

DELTAK (MPA*M**1/2)

2 3

Abb. 19

Vergleich der ERW-Ergebnisse zweier Prüfstellen (Inconel 617-

Grundwerkstoff, gleiche Materialchargen, 900°C)

1

"S1

1

11

INTERATOMf KFA-IRW-

:

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6.lOg

4.

164 .86-4-

1 658_

6 .4

-6.1086.4.

-710 '4 5 6 7 8

DELTAK (MPA*M** 1/2)

Abb. 20

Vergleich des ERW im Grundwerkstoff, im Schweißgut und in der WEZ(Alloy 800, 550'C)

0 Schweißverbindung (WEZ)+ Schweißverbindung (Schweißnaht)Grundwerkstoff --lit

+

4___r__._ . i __ _i ~ ~ _i :~

0`. ..0

0 11

+ +++

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i

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0 +'_ -.

0

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DELTAK (MPA*M** 1/2)

" Luftx Vakuum

Abb. 21

Vergleich des ERW in Luft und Vakuum (Alloy 800-Gundwerkstoff,850°C)

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E-A

A

id"64

2

is"6

2

-- 6

2

lOg6

2

2 4 6 P~2 2

4

4

4

n x

41

-n

CT 25, 20 % Sk+CT 25, 40 % Sk* CT 12.5, 20 % Sk0CT 12.5/8, 20 % Skx Rohr

4 61~-i 2 4 6 1 o0

C * 1 (W/M**2)

2 4 6101 2 4 61 20

Abb . 22

Vergleich des KRW für verschiedene Probenformen (Alloy 800-Grundwerkstoff, 800°C), C*-Darstellung

2

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A

id8J6-

2

lei6

2

g103

KI (MPA*M**(1/2))

Abb. 23

Vergleich des KRW für verschiedene Probenformen (Alloy 800-Grundwerkstoff, 800°C), KI-Darstellung

i .

0v

*40

2 ' ~~ a I I

CT 25, 20 % Sk+ CT 25. 40 % Sk

2 0 CT 12.5/8, 20 % Sk* CT-12.5, 20 %-Sk

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~1u864

8

2

162884

21C - lO -3 2 4G~.-m 2 4 GPO

l_1 2 4 6 @LO

lo 2 4 B 8LO

l1 2 488LD 2

Abb. 24

Gemeinsame Auftragung aller KRW-Daten für Alloy 800, C*-[)arstel-lnog

1-441

14m 550 Grad C+ 650 Grad C

700 Grad C0 750 Grad C

900 Grad C

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1018

4

2

is"64

2

x lÖg

lb8

64

24 5 6 7 8 101 3 4 5

KI (MPA*M**(1/2))10 2

Abb. 25

Gemeinsame Auftragung aller KRW-Daten für Alloy 800, KI-Darstel-lung

xi

550 Grad C ~_--_ .-.x---_-.___+ 650 Grad C

700 Grad C*0 750 Grad Cx 800 Grad C* 850 Grad C0 900 Grad-C

X-- -

I t---_----~ ;---

--_-_ ; ----r-- ;. "

---.~_-.8--_-__

10

44 IA

(* I i X (j --w . I

. .. .x

~.

E i

fi-T- 1

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10 -2

10 -3

o

AN A77,A6-1,A(,6,A91,A92,M4~1 (Cr 25/50)

+

A89,A90,A93,A94,A95 (CT 25/40)

x

A6.A70 (CT 12 .5125)

o

A72, A73 (CN 4 .8/12)

A13 (('r 25/80)

10 _4

10 0 10 1102 10 310 4 10 5 10 6

Abb . 26

Ergebnisse eines Round Robbin Tests der EGF zum Kriechrißwachstum

(Alloy 800, 800°C)

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E-+A

A

10

10

10

10104 2 5 16-3 2 5 102 2

5 16-1 2

5

C * 1 (W/M**2)

2 5 2

Abb. 27

Gemeinsame Auftragung aller KRW-Daten für Inconel 617, C*-Dar-stellung

Gradg 850 Grad C

o 900 Grad C

2

_Grad C MM bmw

:m""

i n o'

,

Y

Zum A

6

4,rA ~~ ""_

2 II

Ils~

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HQdQ

2

6

4

2

10 8-6

4-

2

168-6-

4

2.

1 64 :100

2

3

4 5 6 7 8 10, 2 3 4

KI (MPA*M* *(1/2))

Abb. 28

Gemeinsame Auftragung aller KRW-Daten für Inconel 617, KI-Dar-stellung

x 800 Grad C* 850 Grad C

900 Grad C ei 1950 Grad C ~~~1000 Grad C

M

ti~~

y

!7

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6-

4-

2

6-

4-

l0ä

2

1 62

A 6

2

1086

C * 1 (W/M**2)

Abb. 29

Vergleich des KRW im Grundwerkstoff und in der Schweißverbindung(Alloy 800, 550°C), C*-Darstellung

011

l

T~F

rr

'S e.

r I

~

+

e

~

-L

[-]1

11

l

i

III I

aIii

t~l:I

,

, I

mill

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hAdA

10

10

41010 10 10 10 10 10

C * 1 (W/M**2)

Abb. 30

Vergleich des KRW im Grundwerkstoff und in der Schweißverbindung(Inconel 617, 950°C), C*-Darstellung

1 11

z

2 " s,är ~sr~rr rirri

i

=rwe~u~wrrs

v2_ Grundwerkstoff

+ Schweißgut3 ir ~I_

2

rrri.-4 2 5 -3 2 5 _2 2 5 _1 2 5 0 2 5 1 2

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1 E- 1 O -- r-1 E-03 1E-02 1E-01 1 E+00 1E-+-O1

1111111 - -1 11111111

1 1111111

C* W/m**2

Abb. 31

Vergleich der Methoden zur Bestimmung von C* (Alloy 800-Grund-werkstoff, 550°C)

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56

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Anmerkun¢"

Anhang A

Geburtsscheine der untersuchten Werkstoffe

Die Chargenbezeichnungen der Schweißproben beginnen mit "W". Die folgendeChargen entsprechen einander:WCE = BCE, WDP = BDP, WDZ = BDZ, WLA = ZLA, WW = ZMZ, WYJ = AYJ

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Art

1 LGL

Angaben von : GHT-IAWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

358 .00 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung

chemische Analyse

Bemerkungen

5 9~~y~y~yya.y~zaya~y~~~~aayssars~y%` EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK %`

Versuchswerkstoff AUUWerkstoff

INCONEL 617Werkstoffbezeichnung NI CR 23 CO 12 MO

VDM, WERDOHLNICROFER 5520

96 900

ELEKTRO-OFEN

BLECH17 .0 MM DICK

ToleranzenWARMWALZEN

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

Richtung :

Messverfahren

MIKROGEFUEGE ZEILIG

Versuchswerkstoff

809 .00 MPa A5 :49 .6 % Zu :

51.0

4 .50 Streckung

------------------

Element Schmelz- Stueck-analyse analyse

Element Schmelz- Stueck-analyse analyse

Mass . Mass . Mass . % Mass . %----------------------------------AL 1 .110000 : B 0 .002100C 0 .087000 : CO 11 .810000CR 21 .440000 : CU < 0 .010000MG < 0 .001000 : MN 0 .040000MO 9 .340000 : N 0 .046000NB < 0 .010000 : NI 54 .900000P < 0 .005000 : S 0 .004000SI 0 .050000 : TI 0 .550000V 0 .010000 : W 0 .120000

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Angaben von : HERSTELLER

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Haerte :

Richtung :

Messverfahren

Korngroesse (ASTM) :

3 .75 StreckungAbweichung : +/- 0 .25

chemische Analyse- - - - - - - - - - - - - - - - - -

6 0

Rp0 .2 :

454 .00 MPa Rm :

910 .00 MPa A5 :43 .0 % Zu :

%

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . %

Mass . %

Mass . %

Mass . %---------------------------------- --------------------------------AL

1 .050000

: C

0 .074000CO

12 .000000

: CR

21.950000FE

0 .160000

: MN

0 .050000MO

8 .900000

: NI

55 .250000P

0 .012000

: S

0 .004000SI

0 .110000

: TI

0 .440000

Bemerkungen : MIKROGEFUEGE ZEILIG

Angaben von : RBW

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

409 .00 MPa Rm :

845 .00 MPa A5 :52 .0 % Zu :

%

Haerte :

184 .00 Richtung :

Messverfahren : HV 30

Korngroesse (ASTM) :

3 .00 StreckungAbweichung

chemische Analyse

ELEMENT

SCHMELZ-

STUECK-

: ELEMENT

SCHMELZ-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . %

Mass . %

Mass . %

Mass . %---------------------------------- --------------------------------

Bemerkungen : MIKROGEFUEGE ZEILIG

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chemische Analyse------------------

6 1.t.sssssssssssss~.sssssssssssssss

~` EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK~L~L .t,.1~LJ~.1,.L.I.J;.t,.JJ; .1,.~~J~111y~LJ1J; L~L411

Werkstoffschein Versuchswerkstoff AYJWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

Hersteller

: VDM-DUISBURGFirmenbezeichnung

: NICROFER 3220 H

Schmelzennummer

: 78 385Gewicht der SchmelzeArt der Erschmelzung : ELEKTRO-OFENBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisform

: ROHRAbmessungen

: 120 %` lOMM

ToleranzenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Art

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

Angaben von : HERSTELLER

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

182 .00 MPa Rm :

511 .00 MPa A5 :48 .0 % Zu :

%

Haerte :

Richtung :

Messverfahren

Korngroesse (ASTM) :

3 .50 StreckungAbweichung

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . %

Mass . %

Mass . %

Mass . %-------------------------------------------------------------------

Bemerkungen

C 0 .073000 0 .074000 : SI 0 .300000 0 .340000MN 0 .640000 < 0 .680000 : P 0 .011000 0 .011000S 0 .003000 0 .003000 : CO 0 .040000 0 .040000CR 20 .050000 19 .250000 : FE 47 .330000 48 .170000NI 30 .700000 30 .550000 : AL 0 .250000 0 .280000TI 0 .310000 0 .310000 : CU 0 .290000 0 .290000

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Angaben von : KFA

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

MPa Rm :

MPa A5 :

q Zu :

%

Haerte :

114 .00 Richtung :

Messverfahren : HV30

Korngroesse (ASTM) :

2 .00 StreckungAbweichung

chemische Analyse

6 2

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . q

Mass . %

Mass . %

Mass . q---------------------------------- --------------------------------

Bemerkungen

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1 LG NACH DIN 17014,T3

6 3

* EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK*a~*******J..* i~* i~SCnJC*JC1 J~* J~ S~ *J~JCnitf*

Werkstoffschein Versuchswerkstoff AYMWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

Hersteller

: VDM-WERDOHLFirmenbezeichnung

: NICROFER 3220 H

Schmelzennummer

: 02 133 (=78385)Gewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisform

: BLECHAbmessungen

: 30 * 600 * 1000MM

ToleranzenFormgebungsverfahren : WARMGEWALZTDiffusionsgluehen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Art

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

Angaben von : HERSTELLER

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung : ENTZUNDERT

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

212 .00 MPa Rm :

534.00 MPa A5 :47 .0 % Zu :

%

Haerte :

130 .00 Richtung :

Messverfahren : HB

Korngroesse (ASTM) :

1 .50 StreckungAbweichung : +/- 0 .5

chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . q

Mass . q

Mass . q

Mass . q-------------------------------------------------------------------

BemerkungenSCHMELZE MIT NR .02133=SCHMELZE MIT NR .78385

C 0 .073000 : SI 0 .300000MN 0 .640000 : P 0 .011000S 0 .003000 : CR 20 .050000FE 47 .660000 : NI 30 .700000AL 0 .250000 : TI 0 .310000TI 0 .310000

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Angaben von : KFA

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :MPa Rm :MPa A5 :

% Zu

Haerte :

114 .00 Richtung :

Messverfahren : HV30

Korngroesse (ASTM) :

StreckungAbweichung

chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

; Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . %

Mass . %

Mass . %

Mass . q-------------------------------------------------------------------

Bemerkungen

6 4

C 0 .073000 : SI 0 .330000MN 0 .650000 : P 0 .022000CR 20 .050000 : FE 47 .000000NI 30 .810000 : TI 0 .320000CU 0 .310000

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

1 LG

Angaben von : KFA-IRWWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)

Rp0 .2

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung : +/- 0 .5

%~ EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK.L.L.LJ.J.J..L .LJ.J.J.J.J..4J.J..L.LJ.J..LJ..L .LJ.J.J.J.J.J.

VDM-WERDOHLNICROFER 3220 H

6 5

Versuchswerkstoff BAWWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

BLECH600-700-30

Toleranzen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

MPa Rm

Richtung

5 .50

Art

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

Versuchswerkstoff

MPa A5 :

% Zu :

q

Messverfahren : HV10

Streckung

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chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . %

Mass . q

Mass . y

Mass . q

Bemerkungen

6 6

C----------------------------------

0 .074000 : SI--------------------------------

0 .330000MN 0 .860000 : P 0 .034000S 0 .002000 : CO 0 .060000CR 19 .60000 .0 : FE 48 .126000NI 30 .950000 : C 0 .074000SI 0 .310000 : MN 0 .850000P 0 .014000 : S 0 .002000CO 0 .006000 : CR 19 .600000FE 47 .240000 : MO 0 .100000NI 30 .900000 : W < 0 .050000AL 0 .270000 : TI 0 .330000NB 0 .020000 : B 0 .002000

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Angaben von : HERSTELLERWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

376 .00 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung : -2

chemische Analyse------------------

%` EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK

VDM-WERDOHLNICROFER 5520 CO

79641 (=97641)

ELEKTRO-OFEN

6 7

Versuchswerkstoff BBMWerkstoff

INCONEL 617Werkstoffbezeichnung NI CR 23 CO 12 MO

STAB35 ^ 88 - 6000 MM

Toleranzen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Art

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------1 LGL

1170

1 .25

WASSER

780 .00 MPa A5 :54 .0 % Zu :

y

Richtung :

Messverfahren

2 .00 Streckung

Versuchswerkstoff

Element Schmelz-analyseMass . q

Stueck-analyseMass . y

: Element Schmelz-analyseMass . q

Stueck-analyseMass . q

C 0 .064000 0 .060000 : SI 0 .180000 0 .180000MN 0 .030000 0 .030000 : P 0 .002000 0 .002000S 0 .004000 0 .004000 : CO 11 .850000 11 .850000CR 21 .850000 21 .950000 : FE 0 .450000 0 .450000MO 9 .170000 9 .200000 : NI 54 .900000 54 .880000AL 0 .910000 0 .860000 : TI 0 .440000 0 .430000NB+TA 0 .001000 : B 0 .002000 0 .003000N 0 .045000 0 .043000 : CU 0 .030000 0 .030000AS < 0 .005000 : BI < 0 .001000TE < 0 .002000 : SN < 0 .010000PB < 0 .001000

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6 8Bemerkungen : UMSCHMELZNUMMER 22755

Angaben vön : KFA

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :MPa Rm :MPa A5 :

% Zu :

q

Haerte :

178 .00 Richtung :

Messverfahren : HV30

Korngroess.e (ASTM) :

3 .00 StreckungAbweichung : 0 .00

chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . q

Mass . q

Mass . q

Mass .-------------------------------------------------------------------

Bemerkungen : STARKE KARBIDZEILIGKEIT

C 0 .059000 : SI 0 .180000MN 0 .016000 : P 0 .008000S 0 .002400 : CO 11 .900000CR 22 .000000 : FE 0 .470000MO 9 .500000 : NI 54 .559000W 0 .004400 : AL 0 .890000TI 0 .350000 : NB 0 .009000TA 0 .000100 : B 0 .001300N 0 .033000 : CU 0 .023000AS 0 .001100 : SN 0 .000700PB 0 .000700

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Art

1 LGL

Angaben von : HERSTELLERWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)

RpO .2 :

370 .00 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung

6 9

EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK

Versuchswerkstoff BBPWerkstoff

INCONEL 617Werkstoffbezeichnung NI CR 23 CO 12 MO

VDM-DUISBURGNICROFER 55 20

79641 (=97641)

ESU

ROHR120 y lOMM

Toleranzen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------

1200

WASSER

Versuchswerkstoff

759 .00 MPa A5 :

53 .0 % Zu :

q

Richtung :

Messverfahren

Streckung

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chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . q

Mass . %

Mass . %

Mass . q-------------------------------------------------------------------

Bemerkungen : SELTENE. ERDEN : < 0 .01

7 0

Angaben von : KFA

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :MPa Rm :MPa A5 :

% Zu :

q

Haerte :

174 .00 Richtung :

Messverfahren : HV30

Korngroesse (ASTM) :

4.50 StreckungAbweichung : +/- 1 .5

chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Srueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . q

Mass . q

Mass . q

Mass . q

Bemerkungen : KORN- UND AUSSCHEIDUNGSGEFUEGE ZEILIG

C 0 .062000 0 .065000 : SI 0 .170000 0 .190000MN 0 .030000 < 0 .050000 : P 0 .003000 0 .005000S 0 .002000 0 .000800 : CO 11 .900000 11 .940000CR 21 .950000 22 .000000 : FE 0 .450000 0 .510000MO 9 .190000 9 .800000 : NI 54 .790000 54 .090000W < 0 .030000 : AL 0 .900000 0 .780000TI 0 .500000 0 .400000 : NB+TA 0 .030000B < 0 .002500 0 .005000 : N 0 .015000 0 .035000CU 0 .030000 < 0 .050000 : AS < 0 .005000 < 0 .005000BI < 0 .001000 < 0 .001000 : TE < 0 .002000 < 0 .000500SN < 0 .005000 : PB < 0 .000500

C----------------------------------

0 .059000 : SI--------------------------------

0 .180000MN 0 .016000 : P 0 .011000S 0 .002600 : CO 12 .000000CR 22 .100000 : FE 0 .440000MO 9 .600000 : NI 54 .600000W 0 .003400 : AL 0 .870000TI 0 .340000 : NB 0 .005000TA 0 .000100 : B 0 .003300N 0 .061000 : CU 0 .023000AS 0 .001300 : SN 0 .000700PB 0 .000500

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7 1

EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK y

Werkstoffschein Versuchswerkstoff BCDWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

BemerkungenBETRIEBSBEANSPRUCHTES MATERIAL (EVA II)(7800 H bei 550-850 GRAD C)

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72

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73

* EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK

Werkstoffschein Versuchswerkstoff BCEWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

BemerkungenBETRIEBSBEANSPRUCHTES MATERIAL (EVA II)(7800 H bei 550-850 GRAD C)

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74

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Art

Temp.(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------1 LG

Angaben von : VEW - AUSTRIAWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

252.50 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung

chemische Analyse------------------

Bemerkungen

7 5

%` EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK '~

Versuchswerkstoff BCKWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

VEW - AUSTRIAVEW - H500

L 58836

E-LBO / VFH NACH VOD AUF V260P

STAB28 .0 , 103 .0

ToleranzenSCHMIEDEN BEI 1080 - 900 C

1130 0 .50

WASSER

Richtung :

Messverfahren

2 .00 Streckung

Versuchswerkstoff

574 .50 MPa A5 :46 .0 % Zu 74 .0

Element Schmelz- Stueck-analyse analyse

: Element Schmelz- Stueck-analyse analyse

Mass . q Mass . q Mass . q Mass . %--------------------------------------------------------

C 0 .070000 SI 0 .460000MN 0 .680000 P 0 .020000S 0 .004000 CR 20 .260000NI 31 .110000 AL 0 .340000TI 0 .310000 FE 46 .746000

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76

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Werkstoffschein

Hersteller

: VEWFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Art

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------1 LG

Angaben von : INTERATOMWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

210 .00 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung

7 7

y EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK ~`JL4J,1J~ LJ;1.A'.~~S~4J,J~~Lt, J~ .I,. ~V14J;JJJ;.f,.J..J,1

SCHOELLER - BECKMANN

154 237

E / VFH

Versuchswerkstoff BDPWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

BOEHLER AGBLECH2000 .0 , 1000 .0 , 20 .0

ToleranzenWALZEN

1150 0 .70

WASSER

Versuchswerkstoff : 416

564 .00 MPa A5 :

48.0 q Zu :

69 .0 %

Richtung :

Messverfahren

3 .50 Streckung

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chemische Analyse------------------

7 8

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueckanalyse analyse

analyse analyseMass . % Mass . %

Mass . q

Mass . q

Bemerkungen : ZWEI CHEMISCHE STUECKANALYSEN

C----------------------------------

0 .080000 : SI--------------------------------

0 .047000MN 0 .750000 : P 0 .011000S < 0 .003000 : CO 0 .030000CR 20 .210000 : MO 0 .020000NI 31 .460000 : W < 0 .010000AL 0 .260000 : TI 0 .036000NB < 0 .010000 : B 0 .001400MG 0 .006000 : N 0 .013000FE 54 .987400 : CU 0 .040000

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

1 LG2 WG

Angaben von : HERSTELLERWeitere Behandlung

Rp0 .2 :

321 .00 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung

chemische Analyse------------------

Bemerkungen

7 9

* EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK y

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Versuchswerkstoff BDTWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

KRUPP STAHL AG/SIEGENFERROTHERM 4876

BLECH28 ^ 800 * 1300MM

Toleranzen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)------------------------------------------

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)Art------------------------------------------------------------------------------

1060 1 .00

LUFT980 1 .00

WASSER

Versuchswerkstoff

595 .00 MPa A5 :

52 .0 y Zu :

60 .0 q

Richtung :

Messverfahren

Streckung

ELEMENT SCHMELZ- STUECK-analyse analyse

: ELEMENT SCHMELZ- Stueck-analyse analyse

Mass . % Mass . y Mass . q Mass .--------------------------------------------------------

C 0 .058000 : SI 0 .680000MN 0 .910000 : P 0 .008000S 0 .009000 : CR 19 .620000NI 30 .368000 : AL 0 .175000TI 0 .350000 : N 0 .016100FE 47 .810000

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Angaben von : KFA

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :MPa Rm :MPa A5 :y Zu :

y

Haerte :

161 .00 Richtung :

Messverfahren : HV10

Korngroesse (ASTM) :

7 .50 StreckungAbweichung : 0 .50

chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . q

Mass . q

Mass . q

Mass .-------------------------------------------------------------------

Bemerkungen

80

C 0 .059000 : SI 0 .650000MN 0 .950000 : P < 0 .010000S 0 .008000 : CO 0 .045000CR 19 .700000 : FE 46 .600000NI 31 .500000 : AL 0 .180000TI 0 .340000 : V 0 .040000N 0 .001000 : CU 0 .020000

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

1 LG2 AGS

Angaben von : HERSTELLERWeitere Behandlung

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung

8 1~~yyaaa~:yyr~ar~yy~aya~~~aya.~~a~a~~aaay EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK y

752583

STAB215 %` 2700 G

ToleranzenGESCHMIEDET

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Versuchswerkstoff BDZWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

SANDVIKSANICRO 31X2

Art

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

227 .00 MPa Rm

Richtung :

Messverfahren

Streckung

Versuchswerkstoff

519 .00 MPa A5 :46 .0 % Zu :

63.0 q

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chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse analyse

analyse analyseMass . %

Mass . %

Mass . %

Mass . %

Bemerkungen

Angaben von : KFA

VersuchswerkstoffWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :MPa Rm :MPa A5 :

% Zu

Haerte :

127 .00 Richtung :

Messverfahren : HV5

Korngroesse (ASTM) :

1 .50 StreckungAbweichung : 1 .50

chemische Analyse------------------

Element

Schmelz-

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-

Mass . %

Mass . q

Mass . q

Mass .-------------------------------------------------------------------

Bemerkungen

8 2

analyse analyse

analyse analyse

C----------------------------------

0 .047000 : SI--------------------------------

0 .510000MN 0 .600000 : P 0 .010000S 0 .004000 : CO 0 .035000CR 21 .800000 : MO 0 .070000NI 31 .000000 : AL 0 .280000TI 0 .380000 : B 0 .000300N 0 .025000 : CU 0 .054000C 0 .047000 : SI 0 .530000MN 0 .600000 : P 0 .007000S 0 .004000 : CO 0 .037000CR 22 .100000 : NI 31 .100000AL 0 .270000 : TI 0 .330000CU 0 .057000

C 0 .048000 : SI 0 .510000MN 0 .560000 : S 0 .003000CO 0 .032000 : CR 22 .200000NI 30 .700000 : AL 0 .260000TI 0 .310000 : CU 0 .055000

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Werkstoffschein

Hersteller

: VEWFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

8 3

* EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK

UNBEKANNT

ROHRID . 100MM,WD . l0 .OMM

Toleranzen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)

Versuchswerkstoff ZLAWerkstoff

INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

Art

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

Angaben von : BBCWeitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

RpO .2 :

221 .00 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung : +/- 1 .00

chemische Analyse

Element Schmelz-analyseMass . y

518 .00 MPa A5 :49 .0 % Zu :

75 .0 %

Richtung :

Messverfahren

2 .00 Streckung

BemerkungenMATERIAL AUS SPALTROHREN EVA II , ROHRE NR .5 UND NR . 29

Versuchswerkstoff : 6010

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse

analyse analyseMass . Y

Mass . q

Mass . Y-------------------------------------------------------------------C 0 .070000 : SI 0 .380000MN 0 .820000 : P 0 .018000S < 0 .005000 : CO 0 .250000CR 20 .200000 : FE 45 .780000NI 30 .800000 : AL 0 .300000TI 0 .350000 : CU 0 .030000

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84

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Werkstoffschein Versuchswerkstoff ZMXWerkstoff

INCONEL 617Werkstoffbezeichnung NI CR 23 CO 12 MO

Hersteller

: MAJOR TOOL/HUNTINGTONFirmenbezeichnung

: UNBEKANNT

Schmelzennummer

: UNBEKANNTGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferant

: BBC BADENErzeugnisform

: BLECHAbmessungen

: 25MM DICK

ToleranzenFormgebungsverfahren : WALZENDiffusionsgluehen

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Art

Temp.(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

Angaben von : BBC

Versuchswerkstoff : 1259Weitere Behandlung

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Rp0 .2 :

329 .50 MPa Rm :

716.50 MPa A5 :

65 .0 q Zu

Haerte :

Richtung :

Messverfahren

Korngroesse (ASTM) :

StreckungAbweichung

chemische Analyse

Bemerkungen

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Element

C

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: Element

: SI

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Werkstoffschein

Hersteller

: VDMFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Art

1 LGL

Angaben von : BBCWeitere Behandlung

Rp0 .2 :

378 .00 MPa Rm

Haerte

Korngroesse (ASTM)Abweichung : +/- 1 .25

chemische Analyse------------------

Element Schmelz-analyseMass .

Bemerkungen

EG-HTR WERKSTOFFDATENBANK

87 598

Versuchswerkstoff ZMYWerkstoff

INCONEL 617Werkstoffbezeichnung NI CR 23 CO 12 MO

NICROFER 5520 CO

ELEKTRO-OFEN

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-----------------------------------

8 7

BLECH1000 %` 800 * 25

ToleranzenWARMWALZEN

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)------------------------------------------------------------------------------

1175 0 .07

WASSER

Versuchswerkstoff : 1953

770 .00 MPa A5 :

55 .0 q Zu :

50 .0 q

Richtung :

Messverfahren

3 .75 Streckung

Stueck-

: Element

Schmelz-

Stueck-analyse

analyse analyseMass . %

Mass . q

Mass . %----------------------C

-----------0 .062000 : SI

--------------------------------0 .100000

MN 0 .040000 : P 0 .003000S 0 .002000 : CO 12 .500000CR 22 .300000 : FE 0 .150000MO 8 .940000 : NI 54 .700000AL 0 .760000 : TI 0 .350000NB+TA < 0 .100000 : B 0 .002000N2 0 .028000 : CU 0 .010000

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Werkstoffschein

HerstellerFirmenbezeichnung

SchmelzennummerGewicht der SchmelzeArt der ErschmelzungBlock-StueckgewichtWeiterverarbeiterLieferantErzeugnisformAbmessungenFormgebungsverfahrenDiffusionsgluehen

Art

1 LG

Angaben von : BBCWeitere Behandlung

Rp0 .2 :

192.50 MPa Rm

Haerte :

136.00

Korngroesse (ASTM)Abweichung

chemische Analyse------------------

Bemerkungen

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Versuchswerkstoff ZMZWerkstoff

. INCOLOY 800 HWerkstoffbezeichnung X 10 NI CR AL TI 32 20

WIGGIN ALLOYSINCOLOY ALLOY 800H

YTT0821

R . ZAPP VERTRIEBSGES . DUESS .BLECH1000 y 650 y 25

Toleranzen . :WALZEN

Waermebehandlung (einschl . HIP Behandlung)--------------------------------------------

Temp .(C) Dauer(h) Druck(MPa) Abkuehlung(C/min)- -------------------------------------------------------------------------

1175 0 .60

LUFT

Kurzzeitkennwerte (Raumtemperatur)-------------------------------------

Versuchswerkstoff : 1267

560 .50 MPa A5 :

52 .0 % Zu :

64.0

Richtung :Messverfahren : VICKERS

2.00 Streckung

Element Schmelz- Stueck-analyse analyseMass . % Mass . %

: Element Schmelz- Stueck-analyse analyseMass . % Mass . %

----------------------C 0.090000 : SI 0 .440000MN 0.670000 : S 0 .005000CO 0.710000 : CR 19 .650000FE 42 .340000 : NI 34 .500000AL 0.330000 : TI 0 .450000CU 0.440000

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Anmerkungen:

Anhang B

Einzeldarstellungen der Ermüdungsrißwachstums-Untersuchungen

Anhang B enthält im ersten Teil die Versuchsparameter aller Ermüdungsrißwachstums-

Experimente in Tabellenform. Im zweiten Teil wurden die Versuche in Gruppen

zusammengefaßt und in Form von da/dN vs. AKI-Diagrammen dargestellt .

Bei Rohrgeometrien ist in der Spalte "Dicke" die Wandstärke und in der Spalte

"Weite" der Durchmesser des Rohres angegeben .

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Anmerkungen:

Anhang C

Einzeldarstellungen der Kriechrißwachstums-Untersuchungen

Anhang C enthält im ersten Teil die Versuchsparameter aller Kriechrißwachstums-

Experimente in Tabellenform. Im zweiten Teil wurden die Versuche in Gruppen

zusammengefaßt und die Rißwachstumsraten da/dt über den Parametern KI bzw. C*

graphisch aufgetragen .

Bei Rohrgeometrien ist in der Spalte "Dicke" die Wandstärke und in der Spalte

"Weite" der Durchmesser des Rohres angegeben .

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