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Charakterisierung des Kriechverhaltens hochwarmfester Stähle durch Versuche an Miniaturproben

  • Die Einsatzbedingungen der Bauteile von fossil befeuerten Kraftwerken unterliegen derzeit durch aktuelle Entwicklungen des Energiesektors (Stichwort „Energiewende“) erheblichen Veränderungen. Während das Interesse an einer weiteren Steigerung der Wirkungsgrade und den damit verbundenen Erhöhung der Prozessdrücke und -temperaturen prinzipiell anhält, werden parallel neue Verbrennungsprozesse wie z. B. die Oxyfuelverbrennung diskutiert und die Einsatzmöglichkeiten von Ersatzbrennstoffen wie Biomasse und hochkalorischen Müllfraktionen werden untersucht. Während diese Maßnahmen über veränderte Rauchgaszusammensetzungen ggf. zu einem generell verstärkten Hochtemperaturkorrosions-Angriff der Bauteile führen, zwingt der Ausbau der Stromerzeugung auf Basis von Wind- und Sonnenenergie die Anlagenbetreiber gleichzeitig zu einer lastflexiblen Anlagenfahrweise mit häufigen Warm- und Kaltstarts bei möglichst hohen Lastgradienten. Diese veränderten Betriebsbedingungen stellen eine HerausforderungDie Einsatzbedingungen der Bauteile von fossil befeuerten Kraftwerken unterliegen derzeit durch aktuelle Entwicklungen des Energiesektors (Stichwort „Energiewende“) erheblichen Veränderungen. Während das Interesse an einer weiteren Steigerung der Wirkungsgrade und den damit verbundenen Erhöhung der Prozessdrücke und -temperaturen prinzipiell anhält, werden parallel neue Verbrennungsprozesse wie z. B. die Oxyfuelverbrennung diskutiert und die Einsatzmöglichkeiten von Ersatzbrennstoffen wie Biomasse und hochkalorischen Müllfraktionen werden untersucht. Während diese Maßnahmen über veränderte Rauchgaszusammensetzungen ggf. zu einem generell verstärkten Hochtemperaturkorrosions-Angriff der Bauteile führen, zwingt der Ausbau der Stromerzeugung auf Basis von Wind- und Sonnenenergie die Anlagenbetreiber gleichzeitig zu einer lastflexiblen Anlagenfahrweise mit häufigen Warm- und Kaltstarts bei möglichst hohen Lastgradienten. Diese veränderten Betriebsbedingungen stellen eine Herausforderung für die Überwachung und Instandhaltung bestehender Kraftwerke sowie für die Konstruktion neuer Anlagen und Komponenten dar.zeige mehrzeige weniger
  • Miniaturized specimen geometries in mechanicai testing allow extracting the sample material directly from critical components of power plants. In this way, both the Impacts of manufacturing and of the complex aging/loading/oxidation conditions during Service on life consumption are captured and representative mechanicai properties are obtained. In the present contribution, example results of a comparative creep/creep rupture study on P91 tempered martensite ferritic Steel, involving cylindrical Standard and miniature specimens (diameter 3 mm), are presented. The test results of miniature specimens exhibit all characteristic creep features of tempered martensite ferritic steels, and realistic stress and temperature dependences are obtained which correspond well to literature data. However, direct comparison with large scale specimen data reveals small but systematic variations in minimum creep rates, elongations at fracture and times to rupture. These differences are discussed in theMiniaturized specimen geometries in mechanicai testing allow extracting the sample material directly from critical components of power plants. In this way, both the Impacts of manufacturing and of the complex aging/loading/oxidation conditions during Service on life consumption are captured and representative mechanicai properties are obtained. In the present contribution, example results of a comparative creep/creep rupture study on P91 tempered martensite ferritic Steel, involving cylindrical Standard and miniature specimens (diameter 3 mm), are presented. The test results of miniature specimens exhibit all characteristic creep features of tempered martensite ferritic steels, and realistic stress and temperature dependences are obtained which correspond well to literature data. However, direct comparison with large scale specimen data reveals small but systematic variations in minimum creep rates, elongations at fracture and times to rupture. These differences are discussed in the light of literature findings on specimen size influences in other heat resistant alloys. Size effects need to be considered for a correct interpretation of results from miniature specimen creep tests.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Jürgen Olbricht, Marc Bismarck, Birgit SkrotzkiORCiD
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Graue Literatur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe - Beiträge zur 37. Vortragsveranstaltung der Arbeitsgemeinschaft für warmfeste Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe
Jahr der Erstveröffentlichung:2014
Herausgeber (Institution):Stahlinstitut VDEh
Erste Seite:106
Letzte Seite:116
Veranstaltung:Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe - Beiträge zur 37. Vortragsveranstaltung der Arbeitsgemeinschaft für warmfeste Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe
Veranstaltungsort:Düsseldorf, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:28.11.2014
Enddatum der Veranstaltung:28.11.2014
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Nein
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