Werkstoffmechanische Beziehungen für die inelastische Festigkeitsanalyse am Beispiel des austenitischen Werkstoffs X 6 CrNi 18 11 (DIN 1.4948)

Zum Festigkeitsnachweis von im Hochtemperaturbereich betriebenen Komponenten werden für hochbeanspruchte Konstruktionsbereiche inelastische Spannungs‐Dehnungsanalysen auf der Grundlage quantitativer Beschreibungen des Werkstoffverhaltens benötigt. Anhand einer realen Meßdatengesamtheit aus Zug‐ und Kriechversuchen werden für eine repräsentative Halbzeugform des Stahles X 6 CrNi 18 11 die mittleren Spannungs‐Dehnungs‐Beziehungen für das zeitunabhängige und zeitabhängige Materialverhalten abgeleitet. Bei Temperaturen von 20°C und 550°C werden die Meßdaten einer typischen Materiallieferung den abgeleiteten mittleren werkstoffmechanischen Beziehungen vergleichend gegenübergestellt. Das Ergebnis wird diskutiert und mit Literaturwerten für den artgleichen amerikanischen Stahl AISI 304 ss sowie den entsprechenden japanischen Stahl SUS 304 verglichen. Constitutive Equations for Inelastic Analysis with Reference to the Austenitic Stainless Steel X 6 CrNi 18 11 (Type 304 ss) The design analysis of high temperature components requires stress‐strain relations for structural materials under consideration. These are to be based on quantitative descriptions of the mechanical behaviour under the conditions of operation. Average stress‐strain relations for the time‐independent and time‐dependent material behavior are derived for a representative product form of the stainless steel X 6 CrNi 18 11 by means of the actual data from a set of tensile and creep experiments. The actual data at temperatures of 20°C and 550°C are compared with the derived average constitutive relations. The results are discussed and compared with literature data for the corresponding American steel AISI 304 ss and the Japanese steel SUS 304, resp.