The influence of corrosion pits on the fatigue life of 17-4PH steam turbine blade steel

Schönbauer, Bernd M.; Stanzl-Tschegg, Stefanie E.; Perlega, Andrea; Salzman, R. N.; Rieger, N. F.; Turnbull, A.; Zhou, Sheng‐Qi; Łukaszewicz, Mikołaj; Gandy, David

doi:10.1016/j.engfracmech.2015.08.011

Cited by 51 publications

(32 citation statements)

References 26 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…For higher load ratios ( R = 0.5), no FGA was observed as proved by the investigations shown in Figure . The stress intensity factors for smooth and slightly notched samples are in the range or slightly below the long crack threshold values from Schönbauer et al, which are identical within 0.3 MPa√m. This leads to the following proposal for the fracture mechanism: As discussed above, threshold values for short cracks are lower than for long cracks and the exact threshold for the investigated martensitic steel X10CrNiMoV12‐2‐2 was not examined yet.…”

Section: Resultssupporting

confidence: 56%

“…Threshold values Δ K th for long crack growth of two comparable steam turbine steels at R = −1 and R = 0.5 are plotted as horizontal dashed lines in Figure . The data is taken from Schönbauer et al, who investigated the fatigue crack growth rate of different steam turbine steels at different R ‐values in air. As expected, for R = −1, the calculated stress intensity factors for initial tested specimens (open and half‐filled black squares) decrease with increasing number of cycles to failure and are significantly below the long crack thresholds from literature.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Influence of mean stress and notches on the very high cycle fatigue behaviour and crack initiation of a low‐pressure steam turbine steel

Ritz

Beck

2017

Fatigue Fract Eng Mat Struct

View full text Add to dashboard Cite

The aim of the present work is to investigate the influence of different stress concentration factors (1.09, 1.31, and 2.42) and several R‐values on the fatigue behaviour of martensitic steel X10CrNiMoV12‐2‐2 up to 2 · 109 load cycles at ambient temperature. The tests were performed using an ultrasonic fatigue testing system developed at the authors' institute. The S‐N curves of specimens with the lowest investigated stress concentration factor of 1.09 show for both R = −1 and R = 0.5 a flat slope with transition from surface to volume crack initiation at about 1–2 · 107 load cycles. The maximum number of load cycles where fracture occurs increases with increasing R‐value. The √area approach by Murakami describes lifetime behaviour within about 4 decades of lifetime and a wide range of load ratios. In case of internal crack initiation at R = −1, the fracture surface contains a fine granular area (FGA) around the inclusion within the typical “fish‐eye” fracture. With increasing notch factor, the fatigue strength up to 2 · 109 load cycles decreases and the slope of the S‐N curve becomes steeper in the low cycle fatigue and high cycle fatigue regime, especially for αk = 2.42. In this case, damage at internal defects is suppressed and fatigue cracks are generally initiated at the notch root.

show abstract

Section: Resultssupporting

confidence: 56%

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Influence of mean stress and notches on the very high cycle fatigue behaviour and crack initiation of a low‐pressure steam turbine steel

Ritz

Beck

2017

Fatigue Fract Eng Mat Struct

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…where the threshold stress intensity factor range of th,lc ΔK =6.7MPa m for the investigated 17-4PH steel at R = ˗1 was determined by Schönbauer et al [9]. Fig.…”

Section: Fatigue Limitmentioning

confidence: 99%

“…In Fig. 4, the fatigue crack growth rate (FCGR) under torsional loading is compared to that under tension-compression loading [9]. It is noted that, for torsional loading, the stress intensity factor range is calculated by assuming a semi-circular crack.…”

Section: Specimen Axismentioning

confidence: 99%

High cycle torsional fatigue properties of 17-4PH stainless steel

Yanase

Shönbauer²,

Endo³

2016

Frattura Ed Integrità Strutturale

View full text Add to dashboard Cite

Sensitivity to small defects under torsional fatigue loading condition is examined in the high cycle fatigue regime. Fatigue crack initiation and small crack growth behaviors were observed during fatigue testing and fractographic investigations were performed. The results are compared to the data obtained in the uniaxial fatigue tests, which allows the effect of biaxial stresses on the surface of material to be discussed. Finally, an approach for predicting the fatigue limit of 17-4PH stainless steel under torsional and tension-compression fatigue loadings is presented.

show abstract

“…w przemyśle lotniczym, kosmicznym i energetycznym [1,2]. Dodatkowo stal 1.4542 charakteryzuje się niską przewodnością cieplną wynoszącą 16 Wm −1 • K −1 , co w przypadku takich procesów obróbkowych, jak szlifowanie (zwłaszcza powierzchni obrotowych ścienicami ceramicznymi), może nastręczać trudności w osiągnięciu wymaganego stanu powierzchni obrabianych i powodować obniżenie trwałości ściernicy [3].…”

unclassified

The Influence of steel 17-4PH machining conditions on the effects of the plunge cylindrical grinding process

Sikora

Kruszyński

2016

Mechanik

View full text Add to dashboard Cite

Zaprezentowano badania szlifowania martenzytycznej stali 17-4PH w różnych warunkach obróbki. Próby wykonano na szlifierce kłowej do wałków, z zastosowaniem ściernic ceramicznych. Przeprowadzono analizę wpływu warunków obrób-ki na chropowatość szlifowanych przedmiotów oraz na zmiany składowych sił szlifowania. SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie wałków, 17-4PH, 1.4542In the paper grinding process has been studied on the machining martensitic steel 17-4PH for different grinding kinematic parameters in plunge cylindrical grinding. Grinding tests were carried out on cylindrical grinding machine with the use of vitrified grinding wheels. An analysis of influence of grinding conditions on surface roughness and changes of grinding force components is presented. KEYWORDS: cylindrical grinding, 17-4PH, 1.4542Nieustanne zapotrzebowanie na produkcję urządzeń, którym stawia się coraz wyższe wymagania, wymusza stosowanie materiałów charakteryzujących się określony-mi właściwościami -np. stali odpornych na korozję, utwardzanych wydzieleniowo, którym nadaje się stosunkowo wysoką wytrzymałość przez odpowiednią obróbkę cieplną, polegającą na kombinacji przemiany martenzytycznej i utwardzania wydzieleniowego miękkiego, niskowę-glowego martenzytu. Przykładem takiej stali jest 17-4PH (1.4542) -materiał charakteryzujący się dobrą odpornością na korozję przy wysokiej wytrzymałości mechanicznej w podwyższonej temperaturze (nawet do 316 °C).Stal 17-4PH znajduje zastosowanie w urządzeniach silnie obciążonych mechanicznie, pracujących w podwyż-szonej temperaturze i trudnych warunkach chemicznych -m.in. w przemyśle lotniczym, kosmicznym i energetycznym [1,2]. Dodatkowo stal 1.4542 charakteryzuje się niską przewodnością cieplną wynoszącą 16 Wm −1 • K −1 , co w przypadku takich procesów obróbkowych, jak szlifowanie (zwłaszcza powierzchni obrotowych ścienicami ceramicznymi), może nastręczać trudności w osiągnięciu wymaganego stanu powierzchni obrabianych i powodować obniżenie trwałości ściernicy [3]. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu zmiennych parametrów obróbki na efekty szlifowania przedmiotów (tj. na chropowatość powierzchni) oraz na składowe siły szlifowania. Warunki badańDo badań wytypowano dwie konwencjonalne ścieni-ce ceramiczne firmy Norton, a mianowicie 39C54MVS z ziarnem z zielonego węglika krzemu oraz SGB60KVX Badania doświadczalne przeprowadzono na autorskim stanowisku badawczym, zbudowanym przez zespół pracowników Instytutu Obrabiarek i Technologii Budowy Maszyn Politechniki Łódzkiej, wyposażonym w układ pomiaru składowych sił szlifowania [6].Pomiary parametrów chropowatości wykonano przyrządem do pomiaru chropowatości Surftest SJ-200 firmy Mitutoyo. Wyniki badańNa rys. 1 przedstawiono zmiany parametru chropowatości Ra powierzchni dla ściernic 39C i SGB w funkcji prędkości obwodowej ściernicy v s, dla prędkości obwodowej przedmiotu v w równej 100, 200 i 300 mm/s i różnej właściwej wydajności szlifowania.Najniższą chropowatość powierzchni uzyskano dla ściernicy 39C przy Q' w = 0,3 mm 3 /(mm·s), v s = 45 m/s oraz v w = 200 mm/s...

show abstract

The influence of corrosion pits on the fatigue life of 17-4PH steam turbine blade steel

Cited by 51 publications

References 26 publications

Influence of mean stress and notches on the very high cycle fatigue behaviour and crack initiation of a low‐pressure steam turbine steel

Influence of mean stress and notches on the very high cycle fatigue behaviour and crack initiation of a low‐pressure steam turbine steel

High cycle torsional fatigue properties of 17-4PH stainless steel

The Influence of steel 17-4PH machining conditions on the effects of the plunge cylindrical grinding process

Contact Info

Product

Resources

About