Kriechen der teilchenverfestigten Typ-A-Legierung NiCr23Co12Mo

Haan, Johanna Marie; Rösler, Joachim; Broeckmann, Christoph

doi:10.18154/RWTH-2017-03311

Kriechen der teilchenverfestigten Typ-A-Legierung NiCr23Co12Mo = Creep of particle hardened type-A alloy 617B

Haan, Johanna Marie

2017

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Johanna Marie Haan geb. Hummes

ImpressumAachen : Shaker 2017

Umfangxiii, 191 Seiten : Illustrationen, Diagramme

ISBN978-3-8440-5016-5

ReiheWerkstoffanwendungen im Maschinenbau ; 13

Dissertation, RWTH Aachen University, 2016

Druckausgabe: 2017. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Broeckmann, Christoph (Thesis advisor)^RWTH* ; Rösler, Joachim (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2016-07-11

Online
DOI: 10.18154/RWTH-2017-03311
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/687426/files/687426.pdf
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/687426/files/687426.pdf?subformat=pdfa

Einrichtungen

Lehrstuhl für Werkstoffanwendungen im Maschinenbau und Institut für Werkstoffkunde (418110)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Zeitstandfestigkeit (frei) ; Nickel-Basis-Legierung (frei) ; konstitutive Modellierung (frei) ; Alloy 617 (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
In der vorliegenden Arbeit werden die Kriechmechanismen von der Nickelbasis-Legierung NiCr23Co12Mo bei 725 °C untersucht. Ziel dabei ist die Entwicklung eines physikalisch-basierten, konstitutiven Werkstoffmodells, das zur Auslegung zukünftiger Kraftwerkskomponenten herangezogen werden kann. Durch die Kombination von Messergebnissen aus Warmzug- und Kriechversuchen sowie mikroskopischen Gefügeuntersuchungen können die Teilchenverfestigung und innere Rückspannung qualitativ und quantitativ beschrieben werden. Die Teilchenverfestigung setzt sich dabei aus einem Anteil durch feine Sekundärkarbide und einem Anteil, der durch γ‘-Teilchen hervorgerufen wird, zusammen. Das Werkstoffmodell wird mittels der „User-Subroutine CREEP“ in die FEM-Software ABAQUS eingebettet. Kriechverformungen, die durch einen mehrachsigen Spannungszustand hervorgerufen werden, können somit numerisch bestimmt werden. Als Anwendungsbeispiele dienen dickwandige Kesselrohre für zukünftige 700 °C-Kohlekraftwerke. Komplexe Bauteilversuche ermöglichen wiederum eine Bewertung der Vorhersagegenauigkeit des Modells.

The presented work focuses on the creep mechanisms of the Ni-base alloy NiCr23Co12Mo (Alloy 617). The aim is to develop a physical-based, constitutive material model which can be used for the design of power plant components. Particle hardening and internal back stresses are quantitatively and qualitatively described based on the combination of the results from hot tensile tests and creep tests, as well as microstructural investigations. The particle hardening arises from the precipitation of secondary phases such as Cr-rich M23C6-carbides and the γ’-phase. The material model is implemented in the finite-element software ABAQUS via user-subroutine CREEP and can predict multiaxial creep deformation. As an example of application, the creep deformation of a thick-walled pipe for a future 700°C-power plant has been predicted by the FE-model. Complex component tests allow the appropriate validation of the material model.

OpenAccess:
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