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Auswirkung von Ausscheidungen auf das bestrahlungsinduzierte Schwellverhalten und die Hochtemperaturversprödung in dem austenitischen Stahl X10 CrNiMoTiB 15 15

Veröffentlicht/Copyright: 5. Februar 2022
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International Journal of Materials Research
Aus der Zeitschrift International Journal of Materials Research Band 94 Heft 5

Abstract

Den durch thermo-mechanische Vorbehandlung erzeugten Titankarbidauscheidungen vom Typ TiC sowie anderen Phasen wird in dem austenitischen Stahl X10 CrNiMoTiB 1515 mit der Werkstoffnummer 1.4970 eine positive Rolle bei der Reduzierung der bestrahlungsinduzierten Porenbildung und He-Versprödung zugesprochen. Die Untersuchungen zeigen jedoch, dass Titankarbide unter Bestrahlung in diesem Werkstoff nur oberhalb etwa 520 °C stabil bleiben, dort zur Rückhaltung von Helium in der Matrix beitragen und damit zu einer Minderung der Hochtemperaturversprödung durch Helium führen können. Unterhalb dieser Temperaturgrenze wird die Auflösung von Titankarbiden und die Bildung neuartiger, unter Bestrahlung stabiler Phasen, wie Ni3Si und NiSi, beobachtet. Sie haben einen entscheidenden Einfluss auf die Porenbildung und das Schwellverhalten unter Bestrahlung.

Abstract

Titanium carbides have since long been discussed as a possibility to suppress irradiation-induced void formation and helium embrittlement in austenitic stainless steels. Investigations in the steel X10CrNiMoTiB 1515 with the Werkstoff number 1.4970 have, however, shown that under neutron irradiation this precipitate is only stable above about 520 °C, whereas it is resolved by irradiation below this temperature. At and above this temperature it is able to retain helium in the matrix and, therefore, to reduce the high-temperature embrittlement, which is induced by the formation of helium bubbles at grain boundaries. As regard to swelling, which appears very intensely in the temperature range 350 – 550 °C, titanium carbides are replaced by other phases like Ni3Si and NiSi. They play an important role in the development of void formation.

Keywords: Austenitic stainless steel; Titanium carbides; Void formation; He-embrittlement; Precipitate stability under irradiation

Herrn Professor Dr. Otmar Vöhringer zu seinem 65. Geburtstag gewidmet

Prof. Dr. Karl Ehrlich Geigersbergstr. 57, D-76227 Karlsruhe, Germany Tel.: +49 721 4762 698 Fax: +49 721 4762 699

Literatur

[1] C. Cawthorne, E.J. Fulton: Nature 216 (1967) 575.10.1038/216575a0Suche in Google Scholar

[2] G.H. Broomfield, D.R. Harries, A.C. Roberts: J. Iron Steel Inst. 203 (1965) 38.Suche in Google Scholar

[3] H. Böhm, W. Dienst, K. Kummerer: KfK-Bericht 1999 (1974).Suche in Google Scholar

[4] A.F. Padilha: KfK-Bericht 3151 (1981).Suche in Google Scholar

[5] W. Schneider, T. Stober: Proc. Jahrestagung Kerntechnik 84, Frankfurt 1984, Kerntechnische Ges. e. V; Deutsches Atomforum e. V. (1984) 435.Suche in Google Scholar

[6] R. Huebner: FZKA-Bericht 6372 (2000).Suche in Google Scholar

[7] W. Schneider, W. Wassilew, K. Ehrlich: Z. Metallkd. 77 (1986) 611.10.1515/ijmr-1986-770909Suche in Google Scholar

[8] K. Ehrlich: 19. Tagung des DVM Arbeitskreises MNP, Mülheim, 28–29. November 2000; DVM-Bericht 519; Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e. V. Berlin (2000) 9.Suche in Google Scholar

[9] H. Venker, K. Ehrlich: J. Nucl. Mater. 60 (1976) 347.10.1016/0022-3115(76)90152-5Suche in Google Scholar

[10] K. Ehrlich, W.V. Vaidya: Jahrestagung Kerntechnik 82, Mannheim 1982, Kerntechnische Gesellschaft e. V. Deutsches Atomforum e. V. (1982) 525.Suche in Google Scholar
Received: 2002-10-20
Published Online: 2022-02-05

© 2003 Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Editorial
  4. Articles/Aufsätze
  5. On the dislocation mechanisms of dynamic strain ageing in fatigued plain carbon steels
  6. Effect of the γ’ volume fraction on the creep strength of Ni-base superalloys
  7. Auswirkung von Ausscheidungen auf das bestrahlungsinduzierte Schwellverhalten und die Hochtemperaturversprödung in dem austenitischen Stahl X10 CrNiMoTiB 15 15
  8. Fatigue life and cyclic deformation behaviour of quenched and tempered steel AISI 4140 at two-step stress- and total-strain-controlled push–pull loading
  9. Untersuchungen zur Anrisslebensdauervorhersage gekerbter Proben mit dem örtlichen Konzept am Beispiel des Stahls Cm15
  10. Bewertung des Ermüdungsverhaltens von Radstählen anhand von Dehnungs-, Temperatur- und Widerstandsmessungen
  11. On the nature of internal interfaces in tempered martensite ferritic steels
  12. Ermittlung von Grenzformänderungskurven an laser- und elektronenstrahlgeschweißten Stahlblechplatinen
  13. Point defects, precipitates and the strength anomaly in ordered Fe–Al alloys
  14. Isothermal high-temperature fatigue behaviour of a near-γ titanium aluminide alloy
  15. Slow fatigue crack growth in 2024-T3 and Ti-6Al-4V at low and ultrasonic frequency
  16. Structural evolution during the cycling of NiTi shape memory alloys
  17. Phase transformations due to isochronal annealing of Mg – rare earth – Sc–Mn squeeze cast alloys
  18. Isothermal strain-controlled quasi-static and cyclic deformation behavior of magnesium wrought alloy AZ31
  19. Microstructure of die-cast alloys Mg–Zn–Al(–Ca): a study by electron microscopy and small-angle neutron scattering
  20. TEM study of the dislocation structure at the transition from discontinuous to viscous glide in Cu–Al and Cu–Mn alloys at elevated temperatures
  21. Application of electron backscatter diffraction in the SEM to textural problems of coated high-temperature superconductors
  22. Oxide dispersion-strengthened silver: manufacturing and properties
  23. Integrative finite element simulation of the rolling of Al alloys with coupled dislocation density and texture models
  24. Microstructure, surface topography and mechanical properties of slip cast and powder injection moulded microspecimens made of zirconia
  25. Thermisch leitfähig modifizierte Funktionskunststoffe
  26. Tailoring nanocrystalline materials towards potential applications
  27. High-strength Cu–Ti-rich bulk metallic glasses and nano-composites
  28. Nanoskalige Schutzschichten für hochbeanspruchte Werkzeuge und Bauteile
  29. Prediction of the critical conditions for dynamic recrystallization in metals
  30. Notifications/Mitteilungen
  31. Personal/Personelles
  32. Conferences/Konferenzen
https://doi.org/10.1515/ijmr-2003-0087
Schlagwörter für diesen Artikel
Austenitic stainless steel; Titanium carbides; Void formation; He-embrittlement; Precipitate stability under irradiation

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Editorial
  4. Articles/Aufsätze
  5. On the dislocation mechanisms of dynamic strain ageing in fatigued plain carbon steels
  6. Effect of the γ’ volume fraction on the creep strength of Ni-base superalloys
  7. Auswirkung von Ausscheidungen auf das bestrahlungsinduzierte Schwellverhalten und die Hochtemperaturversprödung in dem austenitischen Stahl X10 CrNiMoTiB 15 15
  8. Fatigue life and cyclic deformation behaviour of quenched and tempered steel AISI 4140 at two-step stress- and total-strain-controlled push–pull loading
  9. Untersuchungen zur Anrisslebensdauervorhersage gekerbter Proben mit dem örtlichen Konzept am Beispiel des Stahls Cm15
  10. Bewertung des Ermüdungsverhaltens von Radstählen anhand von Dehnungs-, Temperatur- und Widerstandsmessungen
  11. On the nature of internal interfaces in tempered martensite ferritic steels
  12. Ermittlung von Grenzformänderungskurven an laser- und elektronenstrahlgeschweißten Stahlblechplatinen
  13. Point defects, precipitates and the strength anomaly in ordered Fe–Al alloys
  14. Isothermal high-temperature fatigue behaviour of a near-γ titanium aluminide alloy
  15. Slow fatigue crack growth in 2024-T3 and Ti-6Al-4V at low and ultrasonic frequency
  16. Structural evolution during the cycling of NiTi shape memory alloys
  17. Phase transformations due to isochronal annealing of Mg – rare earth – Sc–Mn squeeze cast alloys
  18. Isothermal strain-controlled quasi-static and cyclic deformation behavior of magnesium wrought alloy AZ31
  19. Microstructure of die-cast alloys Mg–Zn–Al(–Ca): a study by electron microscopy and small-angle neutron scattering
  20. TEM study of the dislocation structure at the transition from discontinuous to viscous glide in Cu–Al and Cu–Mn alloys at elevated temperatures
  21. Application of electron backscatter diffraction in the SEM to textural problems of coated high-temperature superconductors
  22. Oxide dispersion-strengthened silver: manufacturing and properties
  23. Integrative finite element simulation of the rolling of Al alloys with coupled dislocation density and texture models
  24. Microstructure, surface topography and mechanical properties of slip cast and powder injection moulded microspecimens made of zirconia
  25. Thermisch leitfähig modifizierte Funktionskunststoffe
  26. Tailoring nanocrystalline materials towards potential applications
  27. High-strength Cu–Ti-rich bulk metallic glasses and nano-composites
  28. Nanoskalige Schutzschichten für hochbeanspruchte Werkzeuge und Bauteile
  29. Prediction of the critical conditions for dynamic recrystallization in metals
  30. Notifications/Mitteilungen
  31. Personal/Personelles
  32. Conferences/Konferenzen
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