Published 1989 | Version v1
Journal article

Creep-crack behaviour of typical power plant steels

  • 1. Technische Hochschule Darmstadt (Germany, F.R.). Abt. Hochtemperaturwerkstoffe
  • 2. Stuttgart Univ. (Germany, F.R.). Staatliche Materialpruefungsanstalt

Description

For design and supervision of high temperature components for power plants the long-term creep-crack behaviour is important. Creep crack tests on different specimens are needed to obtain a description of the initiation and growth of creep cracks which is independent of geometry and load. Such tests were carried out in a wide loading range down to creep crack growth rates of 5.10-5 mm/h and up to test durations of 14 000 h with specimens of different shape and size. As a result of these tests on steels of type 1%Cr-1%Mo-0.6%Ni-0.3%V, 12%Cr-1%Mo-0.3%V-0.22%C and 12%Cr-1%Mo-0.3%V-0.20%C, the 550deg C-creep crack growth rate is described in smaller scatter bands by the parameter C2* than by the parameters C1* or KI. Only in the case of a 12%Cr-2%Ni-1%Mo-steel tested at 450deg C the parameter KI gave a better fit. The creep-crack initiation can be estimated by means of a two-criteria diagram. For larger specimens, this diagram is too conservative and this is presumably also the case for larger components. (orig.)

Abstract (German)

Zur Auslegung und Ueberwachung von Hochtemperaturbauteilen fuer Kraftwerke und thermische Anlagen werden Kenntnisse ueber das Kriechrissverhalten unter langzeitiger Beanspruchung benoetigt. Auf der Basis von Kriechrissversuchen sind fuer wichtige Kraftwerksbaustaehle geometrie- und beanspruchungsunabhaengige Beschreibungen zur Kriechrisseinleitung und zum Kriechrissfortschritt zu gewinnen. An vier Kraftwerksbaustaehlen wurden mit Proben unterschiedlicher Form und Groesse Kriechrissversuche in einem weiten Beanspruchungsbereich durchgefuehrt. Dabei wurden Kriechrissgeschwindigkeiten bis herab zu 5x10-5 mm/h bei Versuchsdauern bis zu 14 000 h erreicht. Die Kriechrissgeschwindigkeit der bei 550deg C untersuchten Staehle 30 CrMoNiV 4 11, X 22 CrMoV 12 1 und X 20 CrMoV 12 1 laesst sich mit dem Parameter C2* in deutlich engeren Streubaendern beschreiben als mit den Parametern C1* und KI. Nur fuer den bei 450deg C untersuchten Stahl X 12 CrNiMo 12 2 eignet sich der Parameter KI besser zur Beschreibung der Kriechrissgeschwindigkeit. Die Kriechrisseinleitung laesst sich mit einem Zwei-Kriterien-Diagramm abschaetzen, das fuer groessere Proben und damit vermutlich auch fuer groessere Bauteile eher ueberkonservativ ist. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Kriechrissverhalten typischer Kraftwerksbaustaehle

Publishing Information

Journal Title
Steel Research
Journal Volume
60
Journal Issue
11
Series
Steel Res.
Journal Page Range
514-521
ISSN
0177-4832
CODEN
STRSE

Optional Information

Contract/Grant/Project number
Contract AIF 6038