HG2 2.12 Warmfeste Stähle

Question 1

Def. Warmfeste Stähle

Answer 1

Stähle die bei Temp. bis zur Rekristallisationstemperatur (bis ca. 700 °) zur Anwendung kommen.
-> wichtigste Eigenschaft: gewährleistete Festigkeit bei Betriebstemperatur (ab 250°)
- druckwasserstoffbeständig
- Werkstoffgruppe 4,5 und 6

Question 2

Anwendungsgebiete für warmfeste Stähle

Answer 2

• Kraftkomponenten von Kraftwerksanlagen, Heiz- und Druckkessel, temp- und druckbehaftete Reaktoren

Question 3

Welche Legierungselemente sind u.a. für die verbesserung der Warmfestigkeit zuständig ?

Answer 3

Chrom
Molybdän
Vanadium
Wolfram

Question 4

Welche Eigenschaften sind für warmfeste Stähle von Bedeutung?

Answer 4

• Warmfestigkeit
• Festigkeit
• Warmstreckgrenze
• Zeitstandfestigkeit, Zeitdehngrenze (Beanspruchung bis zum Bruch bei bestimmter T über lange Zeit (>100.000h)

Question 5

Def. Festigkeit

Answer 5

Fähigkeit eines Körpers, den auf ihn wirkenden Kräften einen Widerstand gegen Verformung entgegenzusetzen.

Question 6

Wovon hängen die mechanischen Eigenschaften eines warmfesten Stahles ab ?

Answer 6

• Höhe der mechanischen Belastung
• Höhe der Betriebstemperatur
• Zeit der Beanspruchung

Question 7

Wie wird der Mechanismus des Kriechens beschrieben?

Answer 7

zeitabhängige irreversible plastische Verformung unter konstanter Beanspruchung (vorzugsweise bei erhöhter Temp)

Question 8

Wie laufen die drei Stadien des Kriechens ab?

Answer 8

primäres Kriechen( alpha Kriechen) =
-bei niedrigen Temp. und Spannungen charakteristisch
- Kriechgeschw. nimmt ständig ab.

sekundäres Kriechen (stationäres) =
-höhere tech. Relevanz.
- Kriechgeschwindigkeit konst.
- Gleichgewicht zw. Verfestigung und Erholung

tertiäres Kriechen ( exponentielles K.)=
- hohe Kriechgeschw. führt sehr schnell zum Bruch

Question 9

Wodurch kann man die Warmfestigkeit erhöhen?

Answer 9

• Erhöhung der Rekristallisationstemperatur (werkstofftechnisch)
• feinkörnigeres Gefüge

Question 10

Was sind werkstofftechnische Maßnahmen um die Rekristallisationstemperatur TR zu erhöhen ? Wodurch die Warmfestigkeitseigenschaften und Zeitstandfestigkeit verbessert wird.

Answer 10

• Reinheit des Stahls
• Gitterstruktur von krz in kfz ändern
• Mischkristallbildung , zulegieren von Mo und W (hohe Schmelztemp und somit Erhöhung von TR)
• Ausscheidungen (hemmen das Kriechen)
• Wärmebehandlungszustand

Question 11

Welcher Zusammenhang wird durch die TAMMANNsche Regel beschrieben?

Answer 11

Zsmh. zw. Schmelz TS und Rekristiallisationstemp. TR

TR = 0,4*(Ts+273)-273

Question 12

Def. Zeitstandversuch

Answer 12

bei konst. gehaltener Prüfkraft wird die Zunahme der Verformung gemessen.
Prüfung des –> Langzeitverhaltens oder Kriechempfindlichkeit

Question 13

Welche Versprödungserscheinungen kann man bei hohen Temperaturen bei warmfesten Stählen beobachten?

Answer 13

300°C Versprödung oder Blausprödigkeit (200-400°)
- irreversibel
- durch Ausscheidungen von Eisenkarbiden (Zementit) ergeben sich Verfestigungsänderungen (Alterungseffekte)
- vermeidbar durch Verwendung von mit silizium legierten Stählen

500°C Versprödung oder Anlassversprödung (450-530°)
- reversibel
- Anreicherung der Korngrenzen mit Spurenelementen
- Kerbschlagarbeit wird erniedrigt, Tü im Kerbschlagbiegeversuch steigt an
- vermeidbar durch Verwendung von mit Mo und/oder W legierten Stählen

Question 14

Welchen Nachweis für die Anlassversprödung gibt es ?

Answer 14

Stufenglühversuch
Definierter Temp.-Zeit-Zyklus mit Gesamtdauer von 238h.