Betriebsähnliches Langzeitdehnwechselverhalten moderner martensitischer 9- bis 10%-Cr-Stähle

In der vorliegenden Arbeit wurde an modernen 9 bis 10 %-Cr-Stählen das betriebsähnliche Langzeitdehnwechselverhalten untersucht, wie es im Dampfkraftwerksbetrieb an der beheizten Oberfläche massiver Bauteile auftritt. Zur Beschreibung des Verformungs- und Schädigungsverhaltens der Versuchswerkstoffe wurde auf ein für warmfeste Stähle vom Typ 1 %-CrMoNiV und 12 %-CrMoV entwickeltes Konzept zurückgegriffen und dieses modifiziert. Die experimentellen Arbeiten umfassten neben Standarduntersuchungen vorwiegend isotherme und stichprobenartig auch anisotherme ein- und dreistufige Kriechermüdungsversuche. Der hierbei zugrunde gelegte betriebsähnliche Zyklus ist gekennzeichnet durch vier, den realen Dampfturbinenzyklus simulierende Haltezeiten. Die dreistufigen Versuche erfolgten mit einer für eine im Mittellastbetrieb arbeitende Dampfturbinen typischen Mischung von Kalt-, Warm- und Heißstartzyklen im Verhältnis 1:3:16. Insgesamt führten betriebsähnliche Dehnwechselversuche der gewählten Beanspruchung zu Anrissdauern bis zu rd. 11 000 h bei rd. 1 100 Lastwechseln. Bei reiner Kriech- oder reiner Ermüdungsbeanspruchung hätten sich hier Versuchsdauern von rd. 67 00 h bzw. rd. 4000 Lastwechseln ergeben.