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Vortrag (20 Min. Vortrag, 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Hochtemperatur Nanoindentation - thermisch stabile Messungen

Donnerstag (19.09.2019)
15:00 - 15:30 Uhr Festsaal

Die Nanoindentationstests bei erhöhter Temperatur setzt ein breites technologisches Wissenvoraus, da der thermische Drift, die Schallbelastung- und die Spitzenerosion einen hohen Stellenwert für gute Experimente voraussetzt.


Die Bewertung der mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen ist entscheidend für Materialien, die in Anwendungen wie Schneidwerkzeugen, Kraftwerken und der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden. Die instrumentierte Hochtemperatur-Nanoindentation ist eine Messmethode, um verschiedene mechanische Eigenschaften ohne aufwendige Probenvorbereitung zu erreichen.


Ferritisch-martensitische Stähle (F/M) werden im Allgemeinen zum einen nach ihrer Korrosionsbeständigkeit und zum anderen nach ihren mechanischen Eigenschaften ausgewählt. Mit zunehmender Temperatur der Betriebsumgebung werden jedoch die Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen zum Hauptanliegen. P91 Stahl ist ein moderner F/M legierter Stahl für Anwendungen in konventionellen und nuklearen Kraftwerken. Es weist eine hohe Festigkeit bis zu Temperaturen im Bereich von 600 °C auf und weist höhere Oxidationstemperaturgrenzen auf. Dadurch können technische Komponenten wie Dampfleitungen und Heizregister mit geringerer Dicke betrieben werden und eine längere thermische Lebensdauer aufweisen.


Die Kenntnis der mechanischen Eigenschaften dieser Legierung bei Betriebstemperatur ist unerlässlich, um ihre lange Lebensdauer zu gewährleisten und ihre Schweißstrategie besser zu verstehen, da Vorwärmung, Aufrechterhaltung der Zwischenlagentemperatur und Wärmebehandlung nach dem Schweißen für die Qualität P91 sehr wichtig sind. Die signifikanten Fortschritte bei der Hochtemperatur-Nanoindentation in den letzten Jahren ermöglichen es, verschiedene Materialeigenschaften aus einem Test bei erhöhter Temperatur zu messen. Es werden Nanoindentationsmessungen an P91-Stahl von Raumtemperatur bis 600 °C mit dem Hochtemperatur-Ulternanoindentationstester (UNHT3 HTV) vorgestellt. Sowohl die konventionelle quasistatische Nanoindentation als auch die Spannungs-Dehnungsanalyse (DMA) werden zur Bestimmung der Härte-, E-Modul- und Streckspannungsentwicklung in Abhängigkeit von der Temperatur eingesetzt.

 

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Holger Großmann
Anton Paar Germany GmbH
Weitere Autoren/Referenten:
  • Fabian Swientek
    Anton Paar Germany GmbH
  • Paul Pavlov
    Anton Paar Germany GmbH
  • Dirk Meister
    Anton Paar Germany GmbH

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Poster HT Nanoindentation an P91 Dynamisch Mechanische Analyse mittels Nanoindentation bei HT Werkstoffen 726 KB Download