Untersuchungen zur Spannungsrisskorrosion im Schweißnahtbereich von niedriglegierten Stählen unter besonderer Berücksichtigung des Stahls T24

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Tillmann
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 257480435

• Erstellungsjahr: 2018

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Projekts wurden zusammenfassend folgende Ergebnisse ermittelt: Die SpRK-Empfindlichkeit des Werkstoffs T24 ist in außerordentlichem Maße von der Temperatur des Hochtemperaturwassers abhängig. Der kritische Temperaturbereich liegt zwischen 150°C und 240°C. - Die SpRK-Rissbildung konnte bei Schweißnahtproben nur bei einer Dehnrate kleiner 2,5*10 1/s festgestellt werden. - Die Ausbildung von SpRK hängt deutlich vom Sauerstoffgehalt des Hochtemperaturwassers ab. Bei Schweißnahtproben wurde bei O2-Konzuentrationen <20ppb keine SpRK initiiert. Bei gehärteten Proben wurde SpRK zwar initiiert, die notwenige Spannung bzw. Dehnung war jedoch deutlich höher. Häufig wurde der Rissausgang im Bereich von Mikromulden identifiziert, deren Einfluss auf die Rissbildung aber noch nicht abschließend untersucht und bewertet werden konnte. - Der Kohlenstoffgehalt beeinflusst die Rissbildung nur untergeordnet. Eine Absenkung des C- Gehaltes führt nicht zu einer Unterdrückung der SpRK. Gehärtete Proben mit abgesenktem C-Gehalt ertragen lediglich eine etwas höhere Spannung / Dehnung. Bei Schweißnahtproben wurde kein Einfluss festgestellt. Insgesamt zeigen die Untersuchungsergebnisse, dass die Rissbildung auf einer Überlagerung von anodischer und wasserstoffinduzierter SpRK beruht. In einem ersten Stadium der Rissbildung wird, bedingt durch anodische SpRK, der Riss initiiert. Durch den dann in Folge der Oxidschichtbildungsreaktion entstehenden Wasserstoff, wird dann eine wasserstoffinduzierte SpRK verursacht.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• „Untersuchungen von Schweißnähten des Werkstoffs 7CrMoVTiB10-10 (T24) zur Klärung der betrieblich aufgetretenen Spannungsrisskorrosion“, Tagung Werkstoffprüfung 2014 in Berlin, S. 303-308, Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. (DVM) ISBN: 978-3-9814516-8-9; ISSN 1861-8154
  C. Ullrich, H.-G. Rademacher, R. Zielke, W. Tillmann
  
• „Einfluss des Beizprozesses auf die betrieblich aufgetretene Spannungsrisskorrosion des Werkstoffs T24“, Tagung Werkstoffprüfung 2015 in Bad Neuenahr, Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. (DVM)
  C. Ullrich, R. Zielke, W. Tillmann, C. Krethen, P. Körner, H.-G. Rademacher
  
• „Zerstörungsfreie Prüfung zur Spannungsrisskorrosion im Schweißnahtbereich des Werkstoffs 7CrMoVTiB10-10 (T24)“, DACH-Jahrestagung in Salzburg 2015; 11.-13. Mai, BB 152, ISBN 978-3-940283-8-68-9
  R. Zielke, W. Tillmann, C. Ullrich, H.-G. Rademacher, N. Sievers
  
• „Identifikation der betrieblichen Einflüsse auf das Auftreten von Spannungsrisskorrosion am Werkstoff 7CrMoVTiB10-10 (T24)“, Tagung Werkstoffprüfung 2016 in Neu-Ulm, S. 113-118, Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V. (DVM) ISBN: 978-3-514-00830-4
  C. Ullrich, H.-G. Rademacher, R. Zielke, W. Tillmann
  
• „Investigation of the Observed Stress Corrosion Cracking of T24 Material“, EPRI, 8th International Conference on Advances in Materials Technology for Fossil Power Plants, October 11-14, 2016, Pine Cliffs Algarve, Portugal
  C. Ullrich, H.-G. Rademacher, W. Tillmann, R. Zielke, P. Körner
  
• „Untersuchung der Einflüsse auf die Spannungsrisskorrosion des Werkstoffs T24 (7CrMoVTiB10-10) im Hochtemperaturwasser“, VGB PowerTech 10 l 2017, Publication of VGB PowerTech e.V. ISSN 1435-3199 K43600 International Edition, S. 49-57
  C. Ullrich, H.-G. Rademacher, W. Tillmann, R. Zielke, P. Körner