Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 237
-Wert scheint Nachweis und Bewertung der Kriechschädigung in 9-11% Cr-Stählen
festigheit der unter langzeitiger mehrachsiger Beanspruchung
lerartige Aus-
K. Maile*, R. Scheck*, A. Zickler*, F. Sket **, A. Borbely **
* Materialpriifungsanstalt Universitit Stuttgart
** MPIE Diisseldorf
gie lässt sich
bmessung der
als geeignetes 1 Einführung
<stoffen.
isscheidungen Martensitische Stähle des Typs 9-11%CrMo(W)VND sind für den Einsatz in Rohrleitungen fiir mo-
orrelationsko- derne Dampfkraftwerke unverzichtbar. Sie zeichnen sich gegenüber den seither eingesetzten niedrig
~ Zug-Druck- legierten Stählen durch deutlich verbesserte Zeitstandfestigkeit bei höheren Temperaturen aus.
;e Vorgehens- Kennzeichnend für das Zeitstandverhalten dieser Werkstoffe sind die auch nach langen Bruchzeiten
cht auch phy- vergleichsweise hohe Bruchverformungswerte.
trachtung ver-
en entwickeln Das Erscheinungsbild der Kriechschädigung, die sich vor dem Kriechbruch einstellt, wird über das
Auftreten von Kriechporen — vorzugsweise an den Korngrenzen — bestimmt. In der technischen
Praxis wird die Kritikalität von Bauteilen im Hinblick auf ihr mögliches Kriechbruchversagen —
neben anderen Kriterien — auf der Basis der Feststellung von Kriechporen an der Bauteiloberfläche
beurteilt [1]. Hierzu wird die Gefügeabdrucktechnik verwendet [2]. Bei den seither verwendeten
warmfesten Werkstoffen konnte ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Zunahme der
} Kriechporen und ihrer Orientierung zu den am Bauteil wirkenden Hauptspannungen und der Er-
al Analysis of schopfung (Lebensdauerverbrauch) des Bauteils hergestellt werden [3]. Die Zahl der Kriechporen
inenbau IWM bei den neuen martensitischen Stählen ist deutlich geringer als bei den herkömmlichen Stählen. Der
i Zusammenhang mit dem Lebensdauerverbrauch bzw. dem Versagensrisiko ist daher deutlich
» International schwieriger herzustellen [4].
ation of Gra- Die Methode der Gefiigeabdrucktechnik ist z. Zt. die einzige zerstorungsfreie Methode den Er-
schopfungszustand eines Bauteils zu ermitteln bzw. den Beginn der Kriechschddigung zu einem
hen Parame- möglichst frühen Stadium zu bestimmen. Wegen der großen Anzahl der Kriechporen, die bei den
grofferung, in Bauteilen aus niedrig legierten Stihlen das Risiko eines Versagens anzeigen, ist die Bestimmung
} . der absoluten Zahl bzw. die Fehlerquote durch Artefakte weitgehend vernachlédssigbar. Dies ist bei
4 irreguldren den martensitischen 9-11% Cr-Stählen nicht mehr der Fall. Es werden erhöhte Ansprüche an die
Verlag, Mün- Zuverlässigkeit, mit der die Kriechporen erkannt werden, gestellt. Darüber hinaus müssen neue -
i von der Vorgehensweise in [1] abweichende — Kriterien definiert werden, die einen Zusammenhang
sifikation von mit dem Lebensdauerverbrauch herstellen.
2, 2005. Karl
- Aus diesem Grund wurden computertomographische Untersuchungen an ausgewählten Proben
osität und der durchgeführt und deren Ergebnisse direkt mit den lichtoptischen Untersuchungen verglichen. Damit
| i sollte die Zuverlässigkeit der Bestimmung und Quantifizierung von Kriechporen auf der Basis me-
ons; Elsevier, tallografischer Untersuchungen ermittelt werden. Ferner sollten die CT-Untersuchungen Aufschluss
darüber geben, wie sich Zahl und Größe der Kriechporen im Querschnitt der verwendeten Probe
darstellen.