Schaedigungsentwicklung - Einfluss der Mehrachsigkeit der Belastung auf die Kriechporenbildung und die zeitliche Schaedigungsentwicklung bei typischen Kraftwerksbaustaehlen Abschlussbericht

The influence of multiaxial stress on creep pore formation in the steels 14MoV6-3 10CrMo9-10 and X10CrMoVNb9-1 was investigated on the basis of internal pressure experiments on smooth and notched hollow cylinders. In some cases, additional axial forces were applied in order to reproduce component-relevant multiaxial stresses. Local elongation during loading was investigated and analyzed using applied HT-DMS. When different strain levels had been reached, the samples were removed, analyzed, and characterized with regard to different damage parameters. It was found that no interdependence between the surface damage pattern and the deep damage pattern can be derived across the wall thickness if no information on the load state is available. Parallel to the experiments, inelastic FEA were carried out using the ABAQUS program system. The creep law of Graham and Walles was used for calculating flow and creep via a user-defined subroutine CREEP. The parameters of the creep law could be identified by adaptation to monoaxial creep tests.In diesem Vorhaben wurde der Einfluss der Mehrachsigkeit auf die Kriechporenbildung bei den Staehlen 14MoV6-3 10CrMo9-10 und X10CrMoVNb9-1 untersucht. Hierzu wurden Innendruckversuche an glatten und gekerbten Hohlzylindern durchgefuehrt. Um bauteilrelevante Mehrachsigkeitsgrade abbilden zu koennen, wurden die Proben zum Teil durch zusaetzliche Axialkraefte beansprucht. Der Einsatz von applizierten HT-DMS ermoeglichte die Ermittlung und Auswertung der lokalen Dehnung waehrend der Belastung. Nach Erreichen unterschiedlicher Dehnwerte wurden die Proben ausgebaut, metallorganisch untersucht und anhand unterschiedlicher Schaedigungsparameter charakterisiert. Es zeigte sich, dass bei Unkenntnis des Belastungszustandes kein Zusammenhang zwischen dem Oberflaechenbild der Schaedigung und deren Tiefenverlauf ueber die Wanddicke abgeleitet werden kann. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen wurden inelastische Finite Element (FE)-Analysen mit dem Programmsystem ABAQUS durchgefuehrt. Das Kriechgesetzt nach Graham und Walles wurde hierzu ueber eine benutzerdefinierte Subroutine CREEP zur Berechnung des Fliess- und Kriechverhaltens verwendet. Die Parameter des Kriechgesetzes konnten durch Anpassung an einachsige Zeitstandversuche identifiziert werden. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 2383(251) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekForschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen- und Metallverarbeitenden Industrie e.V. (AVIF), Duesseldorf (Germany)DEGerman