Multiple Fractures of Used In-Service Disc Springs in a Stationary Gas Turbine Engine
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Abstract
Multiple cracking was observed in disc springs made from an austenitic stainless steel and used in large stationary gas turbine engines. It was determined that they failed in service by bending overload. The metallurgical cause of the cracking was found to be grain boundary embrittlement by secondary chromium carbide precipitates. They formed upon heat treatment during manufacture of the components. It was recommended to either alter heat treatment parameters to avoid embrittlement, or to select a different spring steel that does not require heat treatment.
Kurzfassung
In aus austenitischem rostfreiem Stahl gefertigten und in stationären Großgasturbinen eingesetzten Tellerfedern wurden multiple Brüche beobachtet. Es wurde festgestellt, dass sie während des Betriebs durch Biegeüberbeanspruchung versagten. Als metallurgische Ursache für die Rissbildung konnte Korngrenzenversprödung durch Ausscheidungen sekundärer Chromcarbide erkannt werden. Die Ausscheidungen bildeten sich während der Wärmebehandlung bei der Herstellung der Bauteile. Es wurde zur Vermeidung der Versprödung empfohlen, entweder die Parameter der Wärmebehandlung zu ändern oder einen anderen Federstahl auszuwählen, der keine Wärmebehandlung erforderlich macht.
References / Literatur
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© 2013, Carl Hanser Verlag, München
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