Methoden zur Bewertung rissartiger Fehler betriebsbeanspruchter Kraftwerksbauteile im Langzeitbereich

Abstract

Zur Auslegung und Ü berwachung langzeitig eingesetzter Hochtemperaturbauteile des Kraftwerkbaus werden Unterlagen über das Werkstoffverhalten an rissartigen Fehlern und konstruktiv nicht vermeidbaren Kerben benötigt. An solchen Stellen können Kriechund/oder Kriechermüdungsrisse durch statische und/oder zyklische Hochtemperaturbeanspruchung eingeleitet werden und anschließend wachsen. Risseinleitung und Rissfortschritt bedürfen einer experimentell abgesicherten, quantitativen Beschreibung.In den letzten 25 Jahren wurden dazu für eine große Anzahl von Hochtemperaturwerkstoffen entsprechende Langzeitdaten an Bruchmechanikproben ermittelt und anhand unterschiedlicher Konzepte die Ü bertragbarkeit auf das Rissverhalten in Hochtemperaturbauteilen erarbeitet und abgesichert. Als wichtige Konzepte seien hier das Zwei-Kriterien-Diagramm zur Bewertung der Kriechrisseinleitung und der Parameter C* zur Bewertung des Kriechrissfortschritts genannt.Damit die Daten und Konzepte benutzerfreundlich zur Verfü-gung gestellt werden können, wurden diese in das Programmsystem "HT-RISS" zusammengeführt. Mit dem erarbeiteten Programmsystem lassen sich Berechnungen zum Hochtemperaturrissverhalten durchführen, die eine wesentliche Sicherheitsgrundlage für Auslegung, Betrieb und Ü berwachung von Hochtemperaturbauteilen darstellen.Schlagwörter: Risseinleitung, Rissfortschritt, Kriechermü-dungsbeanspruchung, Zwei-Kriterien-Diagramm, Parameter C* High temperature components with notches, defects and flaws can produce crack initiation and crack propagation under service conditions. Fracture mechanics data and procedures are needed to study crack problems and to support an advanced remnant life evaluation.During 25 years, those needed data were determined for different high temperature materials. Methodologies for description of high temperature crack behaviour were developed. The most important ones are the two-criteria-diagram for determination of creep crack initiation and the parameter C* for determination of creep crack growth.To provide data and methodologies in a user-friendly way, they were adapted into program system "HT-RISS". With the acquired program system, calculations to the high temperature crack behaviour can be carried out. That represents an essential security base for use, controlling and constructing of high temperature components.