Published August 1991 | Version v1
Journal article

The interaction of creep damage and fatique damage and their temporal development in the high temperature superalloy 800H

  • 1. Max-Planck-Institut fuer Eisenforschung, Duesseldorf (Germany). Inst. fuer Werkstoffwissenschaft

Description

The cavitation damage of internal grain boundaries during creep-fatigue experiments needs a nucleation stage and a growth stage. The latter exists for a slow deformation in tension and a fast one in compression. Additionally, experiments have shown that the compression half cycle is also very important for the nucleation of cavities. The shorter the time in compression, i.e., the higher the compression stress, the more nuclei are formed by interfacial decohesion of grain boundary carbides. In all cases the lifetime is determined by fatigue crack propagation, whose rate is controlled (i) by fast athermal deformation, (ii) by creep deformation in tension and (iii) by the interaction with cavities. These three contributions taken into account, a model calculation is able to predict the cyclic lifetime for quite different cycle types within a factor of two. (orig.)

Abstract (German)

Die bei Kriech-Ermuedung haeufig auftretende Porenschaedigung, die die Lebensdauer von Bauteilen erheblich herabsetzen kann, benooetigt eine Keimbildungs- und eine Wachstumsphase. Letztere tritt nur bei asymmetrischen Experimenten mit langsamer Zug- und schneller Druckphase auf. Durch Versuche mit sehr verschiedenen Druckhalbzyklen bei konstant gehaltenem langsamen Zughalbzyklus konnte gezeigt werden, dass eine kurze Stauchphase mit hohen Druckspannungen zusaetzlich zu einer starken Keimbildung der Poren fuehrt, waehrend eine langsame Zugphase fuer das Wachstum der Keime zu Poren vornehmlich in den Korngrenzen senkrecht zur Lastrichtung verantwortlich ist. In allen untersuchten Faellen spielt jedoch die Ausbreitung eines Ermuedungsrisses von der Oberflaeche her eine wesentliche Rolle. Seine Geschwindigkeit wird (i) durch athermische Verformung sowie (ii) durch Kriechverformung bestimmt. Bei asymmetrischen Zyklen wird die Rissausbreitung (iii) durch die Wechselwirkung mit den entstehenden Poren beschleunigt. Mit diesen drei Beitraegen zur Rissausbreitung kann die zyklische Lebensdauer modellmaessig fuer sehr unterschiedliche Versuche innerhalb eines Faktors zwei berechnet werden. (orig.)

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Original title (German)
Die Wechselwirkung von Kriech- und Ermuedungsschaedigung und ihre zeitliche Entwicklung in der Hochtemperaturlegierung X10NiCrAlTi 32 20

Publishing Information

Journal Title
Zeitschrift fuer Metallkunde
Journal Volume
82
Journal Issue
8
Series
Z. Metallkd.
Journal Page Range
633-639
ISSN
0044-3093
CODEN
ZEMTA