Werkstoffmechanisches Verhalten von postulierten Anrissen in druckfuehrenden Komponenten mit vorbeanspruchter Rissspitze bei Belastung infolge rascher Abkuehlvorgaenge: Schwerpunkt: Einfluss und Bedeutung der Mikrostruktur und der Mikrogeometrie Abschlussbericht

The safety analysis of nuclear reactor components requires an extensive knowledge about the reliability of the material also under the extreme loading conditions during fast cooling. The aim of this project was to evaluate the influence of the microstructure and microgeometry at a prestressed crack tip on the fracture behaviour in the lower shelf region. The fracture toughness of the pressure vessel steels 10MnMoNi5-5 and 17MoV8-4 in the lower shelf region after prestressing under quasi-static and impact loading has been estimated and correlations between microstructure, loading history and fracture mechanism in the lower shelf and in the transition region have been evaluated by metallographic, microfractographic and X-ray methods. The main factor the governing enhancement of fracture toughness after prestressing is the loss of constraint caused by compressive residual stresses in combination with the inhomogenious deformation field at the blunted crack tip. (orig.)Die Sicherheitsanalyse von Reaktordruckbehaeltern setzt umfassende Kenntnisse ueber die Zuverlaessigkeit der verwendeten Werkstoffe auch unter extremen Beanspruchungen bei raschen Abkuehlvorgaengen voraus. Das Ziel dieses Vorhabens bestand darin, die mikrostrukturellen und mikrogeometrischen Veraenderungen an der Rissspitze durch eine Vorbeanspruchung in der Zaehigkeitshochlage und ihre Auswirkungen auf das Sproedbruchverhalten von Druckbehaelterstaehlen aufzuklaeren. Dazu wurden an den Druckbehaelterstaehlen 10MnMoNi5-5 und 17MoV8-4 die Bruchzaehigkeit in der Zaehigkeitstieflage nach Vorbeanspruchung mit quasistatischer und schlagartiger Beanspruchung ermittelt und der Zusammenhang zwischen dem Werkstoffgefuege, der thermomechanischen Belastungsgeschichte und dem Bruchmechanismus in der Tieflage bzw. im Uebergangsbereich der Zaehigkeit mit Hilfe metallographischer, mikrofraktographischer und roentgenographischer Methoden untersucht. Als vorherrschender Faktor bei der durch die Vorbeanspruchung erzielten Steigerung der Bruchzaehigkeit wurde die Abnahme der Verformungsbehinderung infolge Druckeigenspannungen und der Ausbildung eines inhomogenen Verformungsfeldes an der abgestumpften Rissspitze erkannt. (orig.)Available from TIB Hannover: F98B1210+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman