Non-destructive testing of material embrittlement by thermal ageing, neutron embrittlement and fatigue in fine-grained structural steels
Description
This contribution presents findings of a EU project and national research projects on ferritic and austenitic structural steels commonly used in pipeline and container construction. Micromagnetic and thermal methods, positron annihilation and acoustic microscopy were used, with the following results: Micromagnetic methods are sensitive to Cu segregations from thermal embrittlement in steel WB36. In multiple linear regression, correlations with neutron fluency or brittle fracture transition temperature were sufficiently accurate. Fatigue of stabilized austenitic steels is often accompanied by phase transition into the ferromagnetic a' martenistic phase. The amount of martensite produced varies as a function of chemical composition, per volume segregation, thermal treatment, and loads. Positron annihilation tests were carried out on the fatigue test pieces as well. It was found that in the case of pieces with a life of more than 20 percent, the signal to be evaluated will have saturation character. Thermography, on the other hand, is well suited for monitoring fatigue experiments in the servohydraulic machine. The thermal energy dissipated in the material in case of fatigue damage will increase strongly at the onset of the experiment and then decrease continuously until fracture. (orig.)
Abstract (German)
Der Beitrag beschreibt Ergebnisse, die in einem Europaeischen Gemeinschaftsvorhaben und in nationalen Forschungsprogrammen an Feinkornbaustaehlen des Rohrleitungs- und Druckbehaelterbaus sowohl an ferritischen als auch austenitischen Staehlen - gewonnen werden konnten. Neben mikromagnetischen Methoden kamen auch thermische Verfahren, die Positronenannihilation und die akustische Mikroskopie zur Analyse der Werkstoffzustaende zum Einsatz. Es werden folgende Schlussfolgerungen gezogen: Mikromagnetische Pruefgroessen koennen empfindlich die durch thermische Versproedung entstehenden Cu-Ausscheidungen im Stahl WB36 nachweisen. Mikromagnetische Verfahren sind ferner geeignet Strahlenschaeden nachzuweisen und zu quantifizieren. In multipler linearer Regression konnten hinreichend gute Korrelationen zur Neutronenfluenz oder zur Sproedbruchuebergangstemperatur erzielt werden. Die Ermuedung von stabilisierten austenitischen Staehlen geht oftmals einher mit der Phasenumwandlung in die ferromagnetische a'-Martensitphase. Die Ermuedungsergebnisse zeigen jedoch die Tatsache, dass abhaengig von der chemischen Zusammensetzung, ihrer Seigerung im Volumen, der Waermebehandlung und der Belastung mehr oder weniger Martensit entsteht. Die Positronenannihilation wurde ebenso an den Ermuedungsproben eingesetzt. Dabei zeigte sich, dass fuer Proben mit Lebensdauern > 20% Nutzungsfaktor das auszuwertende Signal, z.B. die Doppler-Verbreiterung der Spektrallinie der Annihilationsenergie, Saettigungscharakter aufweist. Demgegenueber zeigt sich, dass man mittels Thermographie Ermuedungsexperimente in der servo-hydraulischen Maschine gut ueberwachen kann. Die durch die Ermuedungsschaeden im Material dissipierte Waermeenergie steigt zu Beginn des Experimentes wegen der Versetzungserzeugung stark an um dann kontinuierlich bis zum Bruch abzunehmenAdditional details
Additional titles
- Original title (German)
- Zerstoerungsfreie Pruefung von Materialversproedung durch thermische Alterung, Neutronenversproedung und Ermuedung von Feinkornbaustaehlen
Publishing Information
- ISBN
- 3-931381-47-1
- Imprint Title
- 2003 annual meeting of the Deutsche Gesellschaft fuer zerstoerungsfreie Pruefung (DGZfP): NDE in research, development and application
- Imprint Pagination
- [CD-ROM]
- Journal Volume
- 83-CD
- Series
- Deutsche Gesellschaft fuer Zerstoerungsfreie Pruefung. Berichtsband
- Journal Page Range
- 1 p.
Conference
- Title
- Nondestructive testing (NDT) in research, development and application, plant construction and petrochemistry
- Original Conference Title
- Jahrestagung 2003 der Deutschen Gesellschaft fuer Zerstoerungsfreie Pruefung (DGZfP): ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung, Anlagenbau und Petrochemie
- Acronym
- 2003 annual meeting of the German Society for Nondestructive Testing
- Dates
- 26-28 May 2003
- Place
- Mainz (Germany)
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 37000368
- Subject category
- S42: ENGINEERING;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- AGING; EMBRITTLEMENT; FATIGUE; NEUTRONS; NONDESTRUCTIVE TESTING; RADIATION EFFECTS; STEELS
- Descriptors DEC
- ALLOYS; BARYONS; CARBON ADDITIONS; ELEMENTARY PARTICLES; FERMIONS; HADRONS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; MATERIALS TESTING; MECHANICAL PROPERTIES; NUCLEONS; TESTING; TRANSITION ELEMENT ALLOYS
Optional Information
- Notes
- Imprint:DGZfP-Jahrestagung 2003. Zerstoerungsfreie Materialpruefung. ZfP in Forschung, Entwicklung und Anwendung