Modelle zur Prognose der kriech- und oxidationsbedingten Lebensdauer thermisch belasteter Bauteile

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer Methode zur Lebensdauerprognose von Bauteilen für Hochtemperaturanwendungen wie Strahlheizrohre und Flammenrohre, die Bestandteile des industriellen Ofenbaus und wärmetechnischer Anlagen und Prozesse sind. Der Schwerpunkt wurde auf die für die entsprechenden Anwendungen relevanten Schädigungsmechanismen, Kriechen und Korrosion gelegt, die zum vorzeitigen Ausfall des Materials führen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden zur Auswahl eines für eine spezifische Anwendung passenden Werkstoffs Daten zum Werkstoffverhalten erstellt. Das Kriechverhalten in Luft zwischen 800 °C und 1200 °C und das Oxidationsverhalten in einer synthetischen Abgasatmosphäre bei einer mitwirkenden mechanischen Beanspruchung und bei 1100 °C von drei Hochtemperaturlegierungen, einer Knetlegierung Nicrofer® 6025HT und zwei Gusslegierungen Werkstoff DIN 2.4879 GNiCr28W und Centralloy® 60HT R, wurde untersucht. Auf der Basis dieser experimentellen Daten wurden Modelle zur Beschreibung des Kriech- und Korrosionsverhaltens evaluiert, angepasst und angewendet. Eine Methode zur Prognose der Lebensdauer der Anwendungen unter praxisnahen Betriebsbedingungen wurde entwickelt.