Biaxiale TMF-Simulation mit Kreuzproben zur Untersuchung des Kriechermüdungsverhaltens von Hochtemperaturwerkstoffen

  1. Prof. Dr. Holger Frenz and
  2. Alois Wehrstedt
  1. A. Scholz1,
  2. C. Berger1,
  3. A. Samir1 and
  4. R. Bardenheier2

Published Online: 31 MAY 2007

DOI: 10.1002/9783527610310.ch37

Kennwertermittlung für die Praxis

Kennwertermittlung für die Praxis

How to Cite

Scholz, A., Berger, C., Samir, A. and Bardenheier, R. (2002) Biaxiale TMF-Simulation mit Kreuzproben zur Untersuchung des Kriechermüdungsverhaltens von Hochtemperaturwerkstoffen, in Kennwertermittlung für die Praxis (eds H. Frenz and A. Wehrstedt), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany. doi: 10.1002/9783527610310.ch37

Editor Information

  1. Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften, 45877 Gelsenkirchen, Germany

Author Information

  1. 1

    Institut für Werkstoffkunde, Technische Universität Darmstadt, Germany

  2. 2

    INSTRON Ltd, High Wycombe, UK

Publication History

  1. Published Online: 31 MAY 2007
  2. Published Print: 9 DEC 2002

ISBN Information

Print ISBN: 9783527306749

Online ISBN: 9783527610310

SEARCH

Keywords:

  • Kennwertermittlung;
  • biaxiale TMF-Simulation;
  • Kreuzproben;
  • Kriechermüdungsverhalten;
  • Hochtemperaturwerkstoffen;
  • Beanspruchungen im Hochtemperaturbereich;
  • zeitkonstante oder zeitvariable (Primär-) Kriechbeanspruchungen;
  • zeitvariabler niederfrequenter (Sekundär-) Kriechermüdungsbeanspruchung;
  • Dampfturbinenwelle;
  • unterschiedlich gekühlte Gasturbinenschaufel

Summary

Hochtemperaturbauteile thermischer Maschinen und Anlagen sind mitentscheidend für deren Leistungsfähigkeit, Betriebssicherheit, Energieverbrauch und Umweltverträglichkeit. Die Steigerung der Prozesstemperaturen und die Optimierung der Abmessungen, insbesondere der Wanddicken, stellen in Verbindung mit dem Wunsch nach langer Bauteillebensdauer höchste Anforderungen an die eingesetzten Werkstoffe. In thermischen Maschinen äußern sich Beanspruchungen im Hochtemperaturbereich in der Regel als zeitkonstante oder zeitvariable (Primär-) Kriechbeanspruchungen, die von zeitvariabler niederfrequenter (Sekundär-) Kriechermüdungsbeanspruchung überlagert werden. Dieser können sich zudem hochfrequente Schwingbeanspruchung überlagern. Schlüsselbauteile sind Wellen, Scheiben, Gehäuse und Schaufeln von Dampf- und Gasturbinen, aber auch Ventilgehäuse, Rohrleitungen und Brennkammereinbauten. Die wichtigsten Werkstoffe sind niedrig- und hochlegierte warmfeste Stähle und Nickelbasis-Schmiede- und Gusslegierungen. In den meisten Fällen unterliegen diese Bauteile aufgrund ihrer Geometrie sowie Primär- und Sekundärbelastungen mehraxialen Beanspruchungen. Die Beispiele einer Dampfturbinenwelle [1] (Bild 1) und unterschiedlich gekühlter Gasturbinenschaufel [2] (Bild 2) verdeutlichen die Vielfalt dieser meist anisotherm und überwiegend dehnungsgesteuert ablaufenden thermomechanischen (TMF-) Beanspruchungen.