Creep equations for high-temperature power plant steels Final report / Kriechgleichungen - Kriechgleichungen fuer warmfeste Kraftwerksstaehle Abschlussbericht

The creep equations are based on the well-tried concept of the modified Garofalo equation. They describe the plastic initial elongation as well as primary, secondary and tertiary creep, all with high accuracy. For the first time, parameter-supported creep equations were established for the steels 14 MoV 6 3 for pipes, GS-17 CrMoV 5 11 for cast metal casings, and X 3 CrNiMoN 17 13 for pipes. In the case of cast steel GS-17 CrMoV 5 11, a creep equation was also established for a single material. In the case of a further steel, X 19 CrMoV NbN 11 1 for bolts, the creep equation was established for the steel type first, owing to the heterogeneous behaviour of several compound materials. An optimized creep curve supported equation was established for a 1% CrMoNiV steel for turbine shafts and big forged parts according to SEW 555. Further, a scales-independent optimized creep equation was established for this steel which avoids over-conservative calculation in case of large component cross sections. The equations are suited for calculating components under static or quasistatic creep load and are verified by calculations. For practical application, the equations are available in the form of a program package KARA FW as user subroutines for FE program systems like ABAQUS. / Die aufgestellten Kriechgleichungen beruhen auf dem bewaehrten Konzept der modifizierten Garofalo-Gleichung. Sie ist in der Lage, die plastische Anfangsdehnung sowie das Primaer-, Sekundaer- und Tertiaerkriechen mit hoher Genauigkeit zu beschreiben. Erstmals wurden auf diesem Wege parametergestuetzte Kriechgleichungen fuer die Stahlsorten 14 MoV 6 3 fuer Rohrleitungen, GS-17 CrMoV 5 11 fuer Gussgehaeuse und X 3 CrNiMoN 17 13 fuer Rohrleitungen aufgestellt. Beim Stahlguss GS-17 CrMoV 5 11 wurde auch erstmals eine Kriechgleichung eines Einzelwerkstoffes aufgestellt. Bei einem weiteren Stahl, X 19 CrMoVNbN 11 1 fuer Schrauben, wurde wegen des heterogenen Verhaltens einiger Einzelwerkstoffe die Kriechgleichung als Besonderheit sofort fuer die Stahlsorte aufgestellt. Eine optimierte kriechkurvengestuetzte Gleichung wurde fuer einen 1% CrMoNiV-Stahl fuer Turbinenwellen und groessere Schmiedestuecke nach SEW 555 erstellt. Ausserdem wurde fuer diesen Stahl eine zunderunabhaengige optimierte Kriechgleichung aufgestellt, die bei grossen Bauteilquerschnitten eine ueberkonservative Berechnung vermeidet. Die Gleichungen sind fuer die Berechnung von statisch oder quasistatisch beanspruchten Bauteilen im Kriechbereich geeignet und durch Nachrechnung von Verifizierungsversuchen abgesichert. Zur Anwendung werden die Gleichungen in Form eines Programmpaketes KARA FW als User Subroutinen fuer Finit-Element-Programmsysteme wie ABAQUS bereitgestellt. (orig.) / SIGLE / Available from TIB Hannover: RA 2383(243) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / Forschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen- und Metallverarbeitenden Industrie e.V., Ratingen (Germany) / DE / Germany