The creep- and creep-rupture behaviour of vanadium-base-alloys
Description
In connection with the development of vanadium-base-alloys as potential cladding material for fast breeder fuel elements, samples of vanadium and of 10 different alloys were tested. Further alloy components were Ti, Nb, Zr, Cr, Mo, Al, Ge, Si. The creep- and creep-rupture-behaviour up to 43,000 hours and the creep constants have been determined. The outstanding influence of the titanium constant, the strong matrix-hardening effect of the niobium and the interaction between titanium and the interstitial impurities have been established. It is also shown that the oxygen content plays a special role in improving greatly the creep-rupture behaviour, both in pure vanadium and in alloys with titanium and silicon. In the case of the V-Ti- and V-Ti-Nb-alloys the contrary behaviour of the tensile-strength and long-time-strength was demonstrated. While the tensile-strength increased strongly with increasing Ti-content, the creep-rupture-strength decreased and the best values of creep-rupture-strength are obtained with alloys of 1 - 3% titanium. The test results are compared with the results of commercial steels and nickel-base-alloys. Matallographic examination show the fracture behaviour and the thermal stability of the structure. (GSC)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Im Rahmen der Entwicklung von Vanadium-Basislegierungen als moegliche Huellwerkstoffe fuer Schnell-Brueter-Elemente wurden Proben von Rein-Vanadium und von 10 verschiedenen Legierungen untersucht. Weitere Legierungselemente waren Ti, Nb, Zr, Cr, Mo, Al, Ge, Si. Das Zeitstandsfestigkeits- und Kriechverhalten wird zusammenfassend und vergleichend beschrieben. Im Temperaturbereich 650 - 8750C ist das Langzeitfestigkeitsverhalten bis zu max. 43000 Std. experimentell erfasst und die Kriechkonstanten bestimmt worden. Es werden der ueberragende Einfluss des Ti-Gehaltes, die stark matrixverfestigte Wirkung des Nb-Gehaltes sowie die Wechselwirkung zwischen Titan und den interstitiellen Verunreinigungen aufgezeigt. Auf die besondere Rolle des Sauerstoffgehaltes wird hingewiesen, der sowohl in Rein-Vanadium, als auch in Verbindung mit Titan und Silizium das Zeitstandfestigkeits- und Kriechverhalten stark verbessert. Am Beispiel der V-Ti- und V-Ti-Nb-Legierungen wird das gegenlaeufige Verhalten von Kurzzeitfestigkeit und Langzeitfestigkeit dargestellt. Waehrend die Zugfestigkeit mit zunehmendem Ti-Gehalt ansteigt, werden die maximalen Zeitstandfestigkeitswerte von Legierungen mit 1 - 3% Titan erreicht. Die Versuchsergebnisse der V-Legierungen werden mit den Werten kommerzieller Staehle und Ni-Basis-Legierungen verglichen. Metallografische Untersuchungen geben Aufschluss ueber das Bruchverhalten und zeigen die thermische Stabilitaet des Gefueges. (GSC)
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Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Das Zeitstandsfestigkeits- und Kriechverhalten von Vanadin-Basis-Legierungen
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 138 p.
- Report number
- KFK--2440
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 8334679
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- CORROSION RESISTANT ALLOYS; CREEP; DUCTILITY; FRACTURE PROPERTIES; HARDNESS; HEAT RESISTING ALLOYS; HEAT TREATMENTS; HIGH TEMPERATURE; IMPURITIES; MECHANICAL TESTS; MICROSTRUCTURE; RECRYSTALLIZATION; TIME DEPENDENCE; VANADIUM; VANADIUM BASE ALLOYS; VERY HIGH TEMPERATURE
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CRYSTAL STRUCTURE; ELEMENTS; MATERIALS TESTING; MECHANICAL PROPERTIES; METALS; TENSILE PROPERTIES; TESTING; TRANSITION ELEMENT ALLOYS; TRANSITION ELEMENTS; VANADIUM ALLOYS
Optional Information
- Notes
- 69 figs.; 38 refs.