Langzeitiges Kriechrißverhalten kennzeichnender Kraftwerksstähle

Das Kriechrißverhalten der Stähle wurde an Proben unterschiedlicher Form und Größe in einem weiten Beanspruchungsbereich bis zu einer Versuchsdauer von 40 000 h und bis herab zu einer Kriechrißgeschwindigkeit von 2 · 10−5 mm/h untersucht. Diese läßt sich bei den bei 550°C untersuchten Stählen 30 CrMoNiV 4 11, 28 CrMoNiV 4 9, X22 CrMoV 12 1 und X20 CrMoV 12 1 mit dem Parameter C2* in deutlich schmaleren Streubändern beschreiben als mit dem Parameter C1* oder dem Spannungsintensitätsfaktor KI. Für den bei 450°C untersuchten Stahl X 12 CrNiMo 12 2 liefert dagegen der Parameter KI das schmalste Streuband. Die Kriechrißeinleitung läßt sich mit einem auf der Nennspannung und dem Spannungsintensitätsfaktor beruhenden Zwei‐Kriterien‐Diagramm abschätzen, dessen Aussage für zunehmende Probengröße konservativer wird. In stichprobenartigen aperiodischen Kriechermüdungsrißversuchen beschleunigte Ermüdungsrißvorbeanspruchung die Kriechrißgeschwindigkeit geringfügig, während Kriechrißvorbeanspruchung die Ermüdungsrißfortschrittsrate deutlich verzögerte. Long Term Creep Crack Behaviour of Typical Power Plant Steels The creep crack behaviour of the steels was investigated in a wide loading range up to a test duration of 40 000 h and down to a creep crack growth rate of 2 · 10−5 mm/h with specimens of different shape and size. For steels of type l%Cr‐l%Mo‐0.6%Ni‐0.3%V, 1%Cr‐0.9%Mo‐0.7%Ni‐03.%V, 12%Cr‐1%Mo‐0.3%V‐0.22%C and 12%Cr‐l%Mo‐0.3%V‐0.20%C tested at 550°C, the creep crack growth rate could be described by the parameter C2* with significantly smaller scatter bands than by the parameter C1* or the stress intensity factor KI. For steel 12%Cr‐2%Ni‐1%Mo tested at 450°C, parameter KI leads to the smallest scatter band. The creep crack initiation can be described in a two‐criteria diagram based on nominal stress and stress intensity factor. However the method is assumed to be over‐conservative in case of increasing specimen size. As a result of several aperiodic creep fatigue crack tests, precracking under fatigue conditions gave a weak increase of the creep crack growth rate whereas by precracking under creep conditions the fatigue crack rate was strongly decreased.