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Vortrag

Untersuchungen zur interkristallinen Rissbildung der geschweißten Nickelbasis-Superlegierung A617B durch die Analyse der plastischen Verformung und der Kornorientierung

Tuesday (03.12.2019)
17:10 - 17:30 Uhr

Die Nickelbasis-Superlegierung A617B, die bevorzugt im Kraftwerksbau eingesetzt wird, besitzt im geschweißten und nicht anschließend wärmebehandelten Zustand eine Anfälligkeit für interkristalline Rissbildung, die bei erhöhten Temperaturen um 700 °C auftritt. Der zugrundeliegende Mechanismus dieser interkristallinen Rissbildung ist zurzeit noch nicht vollständig geklärt. Ein möglicher Einflussfaktor kann die geringe Verformung innerhalb der Körner infolge der Verfestigung der Körner durch Ausscheidungshärtung sein. Hierdurch werden die Korngrenzen erhöhten Spannungen ausgesetzt, was eine interkristalline Rissbildung zur Folge haben kann. Im Beitrag wird dieses Schädigungsmodell näher betrachtet.


Um die plastische Verformung innerhalb der Körner zu quantifizieren, wurde die REM (Rasterelektronenmikroskop)-basierte digitale Bildkorrelation eingesetzt. Hierzu sind REM-Aufnahme derselben Probenbereiche in unterschiedlichen Verformungsstufen erforderlich. Diese unterschiedlichen Stufen der Verformung wurden mit Hilfe unterbrochener Zugversuche realisiert. Die Versuche wurden anhand von Zugproben durchgeführt, die einem geschweißten Rohr im Bereich der Schweißnaht entnommen wurden. Der unterbrochene Zugversuch wurde bei einer Temperatur von T = 700 °C durchgeführt, da dies der Temperaturbereich ist, in dem der geschweißte Werkstoff A617B eine Anfälligkeit gegenüber interkristalliner Rissbildung aufweist. Neben der Bestimmung der plastischen Verformung wurden Kornorientierungsmessung mit Hilfe von EBSD (Elektronenrückstreubeugung)-Messungen durchgeführt und anschließend die Schmid-Faktoren der einzelnen Körner bestimmt. Die Erkenntnisse der plastischen Verformungen wurden denen der Kornorientierungen gegenübergestellt.


Mit Hilfe der digitalen Bildkorrelation konnten Verformungen im Korn (Versetzungslinien) als auch an den Korngrenzen (Korngrenzengleiten, Rissbildung) nachgewiesen werden. Weiterhin zeigt sich ein Zusammenhang zwischen den Kornorientierungen und den plastischen Verformungen.


 

Sprecher/Referent:
Arne Eilers
Technische Universität Dortmund
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Wolfgang Tillmann
    Technische Universität Dortmund