Published August 1989 | Version v1
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Accumulation of creep damage in X10NiCrAlTi 32 20 (alloy 800 H) in test with stress or temperature changes

Description

The applicability of damage accumulation rules and of a constitutive equation derived by Cords to the description of the creep behaviour of X10NiCrAlTi 32 20 (Alloy 800 H) in creep tests with stress or temperature changes has been investigated. The tests were carried out at 800deg C and 900deg C and in order to ensure that the creep damage in the tests was the same as that obtained during actual service, creep tests for durations of up to 10 000 h were carried out. Metallographic examination of tested specimens showed that typical creep damage was occurring under the selected test conditions. It was shown that thermally aged specimens exhibited with increasing ageing time a decrease in time to rupture. Therefore the use of the linear damage accumulation rules for predicting rupture time is only possible if large margins of safety are introduced or if the structural changes due to thermal ageing effects during the creep test are included. Investigations into the applicability of the non-linear damage accumulation model developed by Kachanov were carried out, using different methods for the determination of the necessary materials parameters. By the introduction of a logarithmic time scale for the fitting of all the measured strain/time data at a given temperature, the best prediction of rupture life was obtained. Evaluation of the test results using the Cords set of equations showed that the equations needed to be extended to include an additional damage term at the low stresses of the experiments. (orig.)

Availability note (English)

MF available from INIS under the Report Number.

Abstract (German)

Fuer die Eisenbasislegierung X10NiCrAlTi 32 20 (Alloy 800 H) wurde geprueft, inwieweit verschiedene lineare und nichtlineare Schadensakkumulationsregeln sowie das Stoffgesetz von Cords die Ergebnisse von Zeitstandversuchen mit Last- oder Temperaturwechseln bei 800deg C und 900deg C beschreiben koennen. Um zu erreichen, dass die Gefuegeaenderungen, die beim Betrieb einer Komponente bei langzeitiger Belastung entstehen, auch waehrend der Versuche ablaufen, wurden Versuchsdauern bis zu 10.000 h realisiert. Die Nachuntersuchungen an gebrochenen Proben haben gezeigt, dass es sich bei den auftretenden Schaedigungen um typische Kriechschaedigungen handelt. Untersuchungen an vorausgelagerten Proben haben gezeigt, dass mit zunehmender Auslagerungszeit die Lebensdauer im nachfolgenden Zeitstandsversuch abnimmt. Die Anpassung der linearen Schadensakkumulationsregeln hat ergeben, dass unter den vorliegenden Versuchsbedingungen eine Bruchvorhersage nur bei Anwendung grosser Sicherheitsfaktoren oder durch die Beruecksichtigung des sich waehrend der Belastungsdauer aendernden Gefueges moeglich ist. Im Zusammenhang mit der Untersuchung der Anwendbarkeit der nichtlinearen Schadensakkumulationsregel von Kachanov wurden verschiedene Verfahren zur Ermittlung der dazu benoetigten Parameter geprueft. Durch die Einfuehrung eines logarithmischen Abstandmasses der Zeitachse bei der gemeinsamen Anpassung ausgewaehlter Daten einer Temperatur wurde die groesstmoegliche Vorhersagegenauigkeit dieses Verfahrens erreicht. (orig./MM)

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Original title (German)
Akkumulation der Zeitstandschaedigung der Hochtemperaturlegierung X10NiCrAlTi 32 20 (Alloy 800 H) beim Wechsel von Spannung oder Temperatur

Publishing Information

Imprint Pagination
164 p.
Report number
Juel--2298

Optional Information

Notes
Dissertation submitted by E. Buchmann.