Propagation of semi-elliptical surface cracks in ferritic and austenitic steel plates under thermal cyclic loading
Description
Theoretical and experimental investigations of crack growth under thermal and thermomechanical fatigue loading are presented. The experiments were performed with a ferritic reactor pressure vessel steel 20 MnMoNi 5 5 and an austenitic stainless steel X6 CrNi 18 11. A plate containing a semi-elliptical surface crack is heated up to a homogeneous temperature and cyclically cooled down by a jet of cold water. On the basis of linear elastic fracture mechanics stress-intensity factors are calculated with the weight function method. The prediction of crack growth under thermal fatigue loading using data from mechanical fatigue tests is compared with the experimental result. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Im vorliegenden Bericht werden theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Risswachstum unter thermischer und thermomechanischer Ermuedungsbeanspruchung vorgestellt. Die Experimente wurden mit einem ferritischen Reaktordruckbehaelterstahl 20 MnMoNi 5 5 und einem austenitischen Stahl X6 CrNi 18 11 durchgefuehrt. Die Stahlplatte mit halbelliptischem Oberflaechenriss wird auf eine homogene Ausgangstemperatur aufgeheizt und waehrend einer sich anschliessenden Kuehlphase mit Wasser abgekuehlt. Auf der Basis der linear-elastischen Bruchmechanik werden Spannungsintensitaetsfaktoren nach der Methode der Gewichtsfunktion berechnet. Unter Verwendung der Materialdaten aus mechanischen Ermuedungsversuchen wird die Vorhersage der Ermuedungsrissausbreitung bei thermozyklischer Beanspruchung mit dem experimentellen Befund verglichen. (orig.)
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Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Ausbreitung von halbelliptischen Oberflaechenrissen in ferritischen und austenitischen Stahlplatten unter thermozyklischer Belastung
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 154 p.
- Report number
- KFK--4575
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 20065535
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- COMPARATIVE EVALUATIONS; CRACK PROPAGATION; CRACKS; FORECASTING; FRACTURE MECHANICS; MICROSTRUCTURE; STEEL-CR18NI11; STEEL-MNNIMO; STRESS INTENSITY FACTORS; THERMAL FATIGUE
- Descriptors DEC
- ALLOYS; AUSTENITIC STEELS; CARBON ADDITIONS; CHROMIUM ALLOYS; CHROMIUM-NICKEL STEELS; CORROSION RESISTANT ALLOYS; CRYSTAL STRUCTURE; EVALUATION; FATIGUE; HEAT RESISTING ALLOYS; HIGH ALLOY STEELS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; LOW ALLOY STEELS; MANGANESE ALLOYS; MECHANICAL PROPERTIES; MECHANICS; MOLYBDENUM ADDITIONS; NICKEL ADDITIONS; NICKEL ALLOYS; STAINLESS STEELS; STEELS