Investigations in fracture mechanics failure concepts with thermomechanically rolled steels
Creators
- 1. Max-Planck-Institut fuer Eisenforschung GmbH, Duesseldorf (Germany)
Description
Thermomechanically rolled steels and a conventional structural steel were examined by instrumented Charpy tests, fracture mechanics tests and tensile tests with cracked tensile specimens, up to a maximum load of 4 MN. Part of the experiments particularly examined the behaviour of the heat affected zone, HAZ, of submerged arc welded joints. Locally very brittle areas in the HAZ were found to have a strong effect in fracture mechanics tests, but not so in the tensile tests. The load limits of the tensile specimens were estimated by the K1 concept, CTOD concepts, the EPRI method, and the R6 method. The numerical calculations and approximation yielded within the limits of applications good agreement with the experimental results, sometimes even very good agreement. Problems remain with the calculation of critical lengths of defects according to the R-curve procedure of the EPRI Handbook. There were no systematic differences observed in the applicability of the various failure analysis concepts, or their accuracy, with regard to the conventional structural steel St 52-3 or the TM steels of different strength and ductility (StE 460 and StE 480) used for the experiments. (orig./DG)
Availability note (English)
Available from FIZ Karlsruhe.Abstract (German)
Thermomechanisch gewalzte Staehle und ein konventioneller Baustahl wurden mit instrumentierten Kerbschlagbiegeversuchen, Bruchmechanikversuchen und Zugversuchen mit gekerbten und angerissenen Zugplatten bis 4 MN Hoechstlast untersucht. Ein Teil der Versuche behandelte die Waermeeinflusszone von Unterpulverschweissverbindungen. Lokal sehr sproede Bereiche der Waermeeinflusszone wirkten sich im Bruchmechanikversuch stark, nicht jedoch im Zugplattenversuch aus. Die Traglasten der Zugplatten wurden mit dem KI-Konzept, CTOD-Konzepten, dem EPRI-Verfahren und der R6-Methode abgeschaetzt. Die bruchmechanischen Naeherungsverfahren lieferten in ihren Anwendungsgrenzen gute, teilweise sehr gute Uebereinstimmung mit den Versuchsergebnissen. Problematisch erscheint weiterhin die Berechnung kritischer Fehlerlaengen mit dem R-Kurvenverfahren des EPRI-Handbuches. In der Anwendbarkeit der Versagenskonzepte und ihrer Genauigkeit ergaben sich keine systematischen Unterschiede zwischen dem koventionellen Baustahl St 52-3 und den untersuchten TM-Staehlen (StE 460 und StE 480) verschiedener Festigkeit und Zaehigkeit. (orig./DG)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Ueberpruefung von bruchmechanischen Versagenskonzepten an thermomechanisch gewalzten Staehlen
Publishing Information
- Imprint Title
- Safety and reliability of plant technology with special emphasis on nuclear technology. Vol. 1 and 2
- Imprint Pagination
- 784 p.
- Journal Page Range
- p. 13.1-13.20.
Conference
- Title
- Safety und reliability of plant technology - long-term integrity of components of machines and systems of nuclear power plants against the background of mechanical, thermal, and corrosive loads as well as irradiation embrittlement.
- Original Conference Title
- 16. MPA-Seminar: Sicherheit und Verfuegbarkeit in der Anlagentechnik - Langzeitintegritaet von Maschinenelementen und Komponenten von Kernkraftwerken vor dem Hintergrund Mechanischer, Thermischer und Korrosiver Beanspruchung sowie Strahlenversproedung
- Acronym
- 16. MPA-seminar
- Dates
- 4-5 Oct 1990.
- Place
- Stuttgart (Germany).
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 23006918
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- CRACK PROPAGATION; DESTRUCTIVE TESTING; FAILURES; FRACTURE MECHANICS; LOW ALLOY STEELS; RELIABILITY; WELDED JOINTS
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CARBON ADDITIONS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; JOINTS; MATERIALS TESTING; MECHANICS; STEELS; TESTING
Optional Information
- Notes
- Imprint:Sicherheit und Verfuegbarkeit in der Anlagentechnik mit dem Schwerpunkt 'Kerntechnik'. Bd. 1 und 2.;Bd. 1: Bruchmechanik, Zeitstandverhalten/Kriechvorgaenge, zerstoerungsfreie Pruefung. - Bd. 2: Behaelter- und Komponentenintegritaet, Rohrleitungsverhalten, strahleninduzierte Versproedung, Waermewechsel- und Thermoschockbeanspruchung.