Change of fatigue parameters with temperature
Description
A fatigue crack growth rate (FCGR) equation, had been proposed which predicts the observed R-ratio effects correctly. The work presented deals with the temperature effect on the fatigue parameters entering the FCGR-equation. For materials which do not experience a microstructural or a fracture mode transition within the temperature range of interest, the effect of temperature on the fatigue parameters can be interpolated or extrapolated from relatively few experimental data. Extrapolation of these fatigue parameters for Inconel X-750 measured between 3000K and 9000K allowed a very accurate prediction of the FCGR at 40K. At higher temperatures the end of fatigue controlled crack growth is clearly indicated by a rapid increase of the fatigue parameter. There, the fatigue parameter increases within a temperature span of 1000K by a factor of 102. This kind of information is of utmost importance for materials application at elevated temperatures as in nuclear systems. (orig./IHOE)
Abstract (German)
Die Gleichung zur Bestimmung der Rissausbreitungsgeschwindigkeiten von Ermuedungsrissen gibt den beobachteten Einfluss des R-Verhaeltnisses korrekt wieder. Die folgende Arbeit beschaeftigt sich mit der Temperaturabhaengigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeiten eines Ermuedungsrisses, insbesondere die Abhaengigkeit der Parameter in der Gleichung von der Temperatur. Fuer Werkstoffe, die im interessierenden Temperaturbereich weder eine Gefuegeumwandlung noch eine Aenderung der Bruchmorphologie erfahren, ist der Einfluss der Temperatur auf die Ermuedungsparameter beschraenkt und kann aufgrund relativ weniger experimenteller Daten interpoliert bzw. extrapoliert werden. Die Extrapolation der im Temperaturbereich zwischen 3000K und 9000K am Inconel X-750 festgestellten Temperaturabhaengigkeit der Parameter 'C' und 'ΔKT' erlaubt eine sehr gute Vorhersage der bei 40K zu erwartenden Ausbreitungsgeschwindigkeiten. Bei hoeheren Temperaturen zeigt sich das Ende durch den Ermuedungsmechanismus kontrollierten Risswachstum deutlich durch einen steilen Anstieg des Ermuedungsparametersan. In einem Temperaturbereich von etwa 1000 K steigt der Wert des Ermuedungsparameters um einen Faktor von 102. Diese Art von Information ist von grosser Bedeutung fuer die Verwendung der Werkstoffe unter wechselnder Belastung bei hoeheren Temperaturen, wie z.B. in nuklearen Energieerzeugungssystemen. (orig./IHOE)Additional details
Publishing Information
- Journal Title
- Z. Werkstofftech.
- Journal Volume
- 10
- Journal Issue
- 5
- Series
- Z. Werkstofftech.
- Journal Page Range
- 158-166
- ISSN
- 0049-8688
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 10481830
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- COMPRESSION; CRACKS; DIFFERENTIAL EQUATIONS; EXTRAPOLATION; FATIGUE; HASTELLOYS; INCONEL X750; INCONEL 600; INCONEL 718; INTERPOLATION; PREDICTION EQUATIONS; SPATIAL DISTRIBUTION; STEELS; STRAINS; STRESS ANALYSIS; STRESS INTENSITY FACTORS; STRESSES; TEMPERATURE DEPENDENCE; TENSILE PROPERTIES; VELOCITY
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CARBON ADDITIONS; CHROMIUM ALLOYS; DISTRIBUTION; EQUATIONS; HEAT RESISTING ALLOYS; INCONEL ALLOYS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; MECHANICAL PROPERTIES; MOLYBDENUM ALLOYS; NICKEL ALLOYS; NICKEL BASE ALLOYS; NIOBIUM ALLOYS; NUMERICAL SOLUTION; TITANIUM ALLOYS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS