Forschungszentrum
Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte – FZKA 7119
Fatigue
crack growth in EUROFER 97 at different temperatures
Jarir Aktaa and Markus Lerch
Abstract
For the assessment of cracks in First Wall structures built
from EUROFER 97 of future fusion reactors the fatigue crack behaviour in
EUROFER 97 was investigated at room temperature (RT), 300, 500 and 550°C. For
this purpose fatigue crack growth tests were performed using CT specimens with
two R-ratios, R = 0.1 and R = 0.5, respectively. Hence, fatigue crack threshold,
fatigue crack growth behaviour in the near-threshold range and their
dependences on temperature and R-ratio were determined and described using an
analytical formula. The fatigue crack threshold showed a monotonic dependence
on temperature which is for insignificantly small. The fatigue crack growth
behaviour exhibited for a nonmonotonic dependence on temperature which is
explained by the decrease of yield stress and the increase of creep damage when
increasing the temperature.
Ermüdungsrisswachstum
in EUROFER 97 bei verschiedenen Temperaturen
Zusammenfassung
Zur Beurteilung von
Rissen in aus EUROFER 97 gefertigten Strukturen der Ersten Wand zukünftiger
Fusionsreaktoren wurde das Ermüdungsrissverhalten in EUROFER 97 bei Raumtemperatur
(RT), 300, 500 und 550°C untersucht. Hierfür wurden bei jeder Temperatur Ermüdungsrissexperimente
an CT-Proben mit zwei unterschiedlichen R-Verhältnissen, und durchgeführt.
Daraus wurden der Ermüdungsrisswiderstand und das Ermüdungsrissverhalten im
risswiderstandsnahen Bereich sowie ihre Abhängigkeiten von der Temperatur und
dem R-Verhältnis ermittelt und mit analytischen Formeln beschrieben. Der
Ermüdungsrisswiderstand zeigte eine monotone Abhängigkeit von der Temperatur,
die bei geringfügig ist. Das Ermüdungsrissverhalten hingegen wies bei eine nicht-monotone
Abhängigkeit von der Temperatur auf, die auf die Abnahme der Fließspannung und
die Zunahme der Kriechschädigung mit steigender Temperatur zurückgeführt wird.
VOLLTEXT
BIBLIOTHEK