TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Neddemeyer, Torsten A1 - Hünert, Daniela A1 - Kranzmann, Axel A1 - Skrotzki, Birgit T1 - The effect of high temperature corrosion in CO2 rich gases on the mechanical properties of super heater materials T2 - Materials Science and Engineering T2 - Materials Science and Engineering CY - Darmstadt, Germany DA - 2010-08-24 PY - 2010 AN - OPUS4-22312 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Untersuchung der Werkstoffschädigung durch kombinierte thermo-mechanische und korrosive Beanspruchung in hocheffizienten Energiewandlungsanlagen T2 - DFG-Konferenz Perspektiven der Energieforschung, Rundgespräch "Werkstoffe in der Energietechnik" T2 - DFG-Konferenz Perspektiven der Energieforschung, Rundgespräch "Werkstoffe in der Energietechnik" CY - Berlin, Germany DA - 2012-09-20 PY - 2012 AN - OPUS4-26551 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Bismarck, Marc A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Size Effects in Miniature Specimen Creep Testing of P91 T2 - ECCC Creep & Fracture 2014 (3rd International ECCC Conference) T2 - ECCC Creep & Fracture 2014 (3rd International ECCC Conference) CY - Rome, Italy DA - 2014-05-05 PY - 2014 AN - OPUS4-30713 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Klingelhöffer, Hellmuth A1 - Neddemeyer, Torsten A1 - Hünert, Daniela A1 - Schulz, Wencke A1 - Kranzmann, Axel A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Combined corrosion-mechanical testing of boiler steels under oxyfuel atmospheres T2 - 3rd Osyfuel Young Researchers Forum, IFK Universität Stuttgart T2 - 3rd Osyfuel Young Researchers Forum, IFK Universität Stuttgart CY - Stuttgart, Germany DA - 2010-10-04 PY - 2010 AN - OPUS4-22446 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Kranzmann, Axel A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Metallic high temperature materials for energy applications - current research activities at BAM T2 - 2nd European Steel Technology and Application Days (ESTAD) 2015 T2 - 2nd European Steel Technology and Application Days (ESTAD) 2015 CY - Düsseldorf, Deutschland DA - 2015-06-15 PY - 2015 AN - OPUS4-33467 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Bismarck, M. A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Size Effects in Miniature Specimen Creep Testing of Heat Resistant Ferritic-Martensitic Steels T2 - 13th International Conference on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures T2 - 13th International Conference on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures CY - Toulouse, France DA - 2015-05-31 PY - 2015 AN - OPUS4-33466 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Kühn, Hans-Joachim A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Development of TMF testing – a little look back N2 - This presentation shortly outlines the timescale on which thermal and thermo-mechanical fatigue have developed both in academic research and industry. T2 - 3rd International Workshop on Thermo-Mechanical Fatigue CY - Berlin, Germany DA - 27.04.2016 KW - History KW - Thermal fatigue/shock KW - Thermo-mechanical fatigue PY - 2016 AN - OPUS4-36055 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Jürgens, Maria A1 - Wang, Dong A1 - Kranzmann, Axel A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Untersuchungen zur Beständigkeit hochwarmfester 9-12% Cr-Stähle in zyklisch betriebenen Dampferzeugern lastflexibler Kraftwerke N2 - Konventionelle Kraftwerke sind durch die Energiewende erheblichen Anforderungen ausgesetzt. Mangels ausreichender Stromspeicherkapazitäten müssen sie zur Netzstabilisierung flexibel auf die wetter- und tageszeitbedingte Fluktuation der Wind- und Sonnenergie reagieren, was gegenüber dem Grundlastbetrieb eine hohe Anzahl von Lasteingriffen oder Anfahrvorgängen bedeutet. Schnelle Lastwechsel und Anfahrvorgänge führen jedoch zu einer erheblichen Beanspruchung aller Bauteile des Dampfkreislaufs, die zu einer beschleunigten Bauteilschädigung und bis hin zu Anlagenausfällen führen können. Vor diesem Hintergrund werden an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Untersuchungen zur Beständigkeit ferritisch-martensitischer Dampferzeuger-werkstoffe mit 9 12 Gew. % Cr (P91, P92, VM12 SHC) bei zyklischem Anlagenbetrieb durchgeführt. Ziel der Arbeiten ist, durch grundlegende Korrosions- und Mechanikversuche unter zyklischen Bedingungen und ergänzende Simulationen die Reaktion dieser Werkstoffgruppe auf lastflexible Betriebsprofile umfassend zu beschreiben. Aufbauend auf einer detaillierten Charakterisierung der auftretenden Schädigungsmechanismen werden in einem Folgeschritt Standardzyklen zur effizienten Prüfung einzelner Werkstoffe abgeleitet. Der Beitrag gibt einen kurzen Überblick über die Konzeption und stellt nachfolgend die aktuellen Projektergebnisse vor. Im Bereich der Oxidations-/Korrosionsuntersuchungen steht dabei zunächst die Integrität der schützenden Oxidschichten, vor allem auf der Dampfseite der Komponenten, im Vordergrund. Hierzu werden zyklische Oxidationstests an Standardproben und bauteilnahen Probengeometrien durchgeführt und die Oxidationskinetik sowie die Entwicklung der Haftfestigkeit untersucht. Die mechanischen Untersuchungen bauen auf den bekannten Kriech- und Ermüdungseigenschaften auf. Der Schwerpunkt liegt deshalb auf der Untersuchung von Schädigung und Lebensdauer bei Kombination von stationären Zuständen (mit überwiegender Kriechschädigung) und transienten Zuständen inklusive Temperaturwechseln, die Kriechermüdungs- bzw. thermo-mechanische Ermüdungsprozesse auslösen und so eine frühzeitige Rissbildung bewirken können. Im Hinblick auf die Flexibilisierung von Bestandsanlagen werden betriebsbeanspruchte Chargen in die Untersuchungen einbezogen, um eventuelle zusätzliche Effekte durch Werkstoffalterung zu berücksichtigen. T2 - 48. Kraftwerkstechnisches Kolloquium CY - Dresden, Germany DA - 18.10.2016 KW - Dampfkraftwerk KW - Lastflexibilität KW - Zyklische Dampfoxidation KW - Thermo-mechanische Ermüdung PY - 2016 AN - OPUS4-38353 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Jürgens, Maria A1 - Mosquera Feijoo, Maria A1 - Roohbakhshan, Farshad A1 - Fedelich, Bernard A1 - Kranzmann, Axel A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Interaction of thermo-mechanical fatigue, creep and cyclic oxidation in 9-12% Cr steels N2 - In recent years, the performance of heat resistant ferritic-martensitic steels under cyclic oxidation and cyclic mechanical loading has gained considerable attention. The growing contributions of renewable energy sources to electricity generation have triggered a shift from continuous (baseload) operation of conventional power plants towards cyclic or “flexible” operation, which is needed to stabilize the electric grids by balancing the highly variable renewable’s input. Compared to the impressive amount of data on isothermal oxidation/corrosion and static mechanical loading (creep) that was compiled over decades, only little and sometimes contradictory information is so far available on the reaction of these alloys to cyclic conditions. The latter may involve frequent transients or holds at intermediate temperatures, as well as shut-downs and start-ups with high temperature rates which result in cyclic mechanical loads (thermo-mechanical fatigue, TMF) and thermo-cyclic oxidation at variable temperature. Our contribution will report on recent findings obtained within the framework of a junior research group which investigates the oxidation and fatigue of the ferritic-martensitic grades P91, P92 and VM12 SHC under thermo-cyclic conditions. Cyclic oxidation tests are carried out in steam using different sample shapes (flat coupons, U-segments and rings taken from heat exchanger tubes). Special attention is paid to changes in the kinetics and the integrity and possible delamination/spalling of the oxide layers. Mechanical tests are carried out on material from real steam pipes with a focus on the softening behaviour and lifetime issues resulting from combined creep/TMF loadings. All experiments are carried out in the 300-620°C regime with temperature and load profiles that resemble typical loading scenarios in power plants and are complemented by detailed microstructural characterisation. T2 - IUTAM-Symposium Multi-scale Fatigue, Fracture & Damage of Materials in Harsh Environments CY - Galway, Ireland DA - 28.08.2017 KW - Low cycle fatigue KW - Thermo-mechanical fatigue KW - Creep-fatigue KW - Steam oxidation KW - Power plants PY - 2017 AN - OPUS4-42654 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Olbricht, Jürgen A1 - Jürgens, Maria A1 - Mosquera Feijoo, Maria A1 - Agudo Jácome, Leonardo A1 - Roohbakhshan, Farshad A1 - Saliwan Neumann, Romeo A1 - Nolze, Gert A1 - Fedelich, Bernard A1 - Kranzmann, Axel A1 - Skrotzki, Birgit T1 - Performance of 9-12%Cr steels under cyclic loading and cyclic oxidation conditions N2 - 9-12% Cr ferritic-martensitic stainless steels are widely used as high temperature construction materials in power plants due to their excellent creep and oxidation resistance. The growing share of renewable energy sources in power generation forces many of these plants into more flexible operation with frequent load shifts or shutdowns. These cyclic operation profiles constitute a major lifetime issue. The present contribution reports on current findings obtained in a multidisciplinary project which combines cyclic mechanical and cyclic oxidation testing with detailed microstructural analyses. Mechanical analyses are carried out on P92 and P91 steel grades to give an overview of softening phenomena and lifetimes obtained in isothermal cyclic loading (low cycle fatigue, LCF), non-isothermal cyclic loading (thermo-mechanical fatigue, TMF), and service-like combinations of creep and fatigue periods (creep-fatigue interaction). Oxidation testing focuses on the grades P92 and VM12 with the intention of clarifying the impact of frequent passes through intermediate temperature levels on the kinetics of steam-side oxidation and the characteristics of the evolving oxide scales. An attempt is made to evaluate their composition, strength, integrity and adhesion after up to 250 temperature cycles. Flat coupons as well as curved tube sections are tested to assess the mutual influence of geometry on oxide scale integrity. Complementary microstructural investigations by scanning and transmission electron microscopy plus EBSD are used for phase identification and substrate/oxide interface characterisation. The evolutions of grain size and dislocation density under different test conditions are quantified. T2 - International Conference on Power Plant Operation & Flexibility CY - London, UK DA - 04.07.2018 KW - Ferritic-martensitic steels KW - Low cycle fatigue KW - Thermo-mechanical fatigue KW - Cyclic oxidation PY - 2018 AN - OPUS4-47115 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -