Untersuchungen zum korrosionsgestützten Rißwachstum ferritischer Stähle in sauerstoffhaltigem Hochtemperaturwasser:
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1996
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INHALTSVERZEICHNIS J
INHALT
FORMELZEICHEN, INDIZES, BEZEICHNUNGEN 4
1 EINLEITUNG 8
1.1 SITUATION ZU BEGINN DER ARBEIT. 8
1.2 ZIEL DER ARBEIT. 9
1.3 GLIEDERUNG UND AUFBAU DER ARBEIT. 10
2 ZUM STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK 12
2.1 KORROSIONSSCHAEDEN AN DRUCKFUEHRENDEN KOMPONENTEN VON
KRAFTWERKSANLAGEN
- DIE ARBEITSHYPOTHESE DER DEHNUNGSINDUZIERTEN RISSKORROSION. 12
2.2 MODELLVORSTELLUNGEN ZUR BESCHREIBUNG VON KORROSIONSGESTUETZTEM
RISSWACHSTUM. 14
2.2.1 DER YYFILM-RUPTURE"-MECHANISMUS. 15
2.2.2 DER JFILM-INDUCED-CLEAVAGE"-MECHANISMUS. 22
2.2.3 DER TUNNELMECHANISMUS. 23
2.2.4 DER YYACTIVE-PATH-CORROSION"-MECHANISMUS. 24
2.2.5 DER YYADSORPTION-INDUCED-FRACTURE"-MECHANISMUS. 25
2.2.6 DIE WASSERSTOFFVERSPROEDUNG. 26
3 EINFLUSSFAKTOREN AUF DAS KORROSIONSVERHALTEN VON STAEHLEN IN
HOCHTEMPERATUR- 30
WASSER
3.1 DER EINFLUSS DER SAUERSTOFFKONZENTRATION DES MEDIUMS SOWIE DES
OBERFLAECHEN-
UND RISSSPITZENPOTENTIALS DER PROBE. 30
3.2 DER EINFLUSS DER STROEMUNGSGESCHWINDIGKEIT DES MEDIUMS. 34
3.3 DER EINFLUSS VON LEITFAEHIGKEIT UND PH-WERT DES MEDIUMS. 35
3.4 DER EINFLUSS SCHWEFELHALTIGER IONEN AUF DAS KORROSIONSGESTUETZTE
RISSWACHSTUM
NIEDRIGLEGIERTER STAEHLE. 38
3.4.1 FREISETZUNG SCHWEFELHALTIGER IONEN AN DER RISSSPITZE. 39
3.4.2 ERMITTLUNG DER KONZENTRATION SCHWEFELHALTIGER IONEN IM BEREICH DER
RISS
SPITZE .,. 42
3.4.3 MODELLVORSTELLUNGEN ZUR WIRKUNGSWEISE VON GELOESTEM SCHWEFEL AUF
DAS
KORROSIONSGESTUETZTE RISSWACHSTUM. 44
3.4.4 EXPERIMENTELLE BEOBACHTUNGEN ZUR WIRKUNGSWEISE SCHWEFELHALTIGER
IONEN
AUF DAS KORROSIONSGESTUETZTE RISSWACHSTUM. 48
4 DIE BEDEUTUNG VON SCHUTZSCHICHTEN FUER DAS KORROSIONSVERHALTEN VON
STAEHLEN 50
4.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN, KRISTALLOGRAPHISCHER AUFBAU, ENTSTEHUNG
UND
WACHSTUMSKINETIK VON MAGNETITSCHICHTEN. 51
4.1.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON MAGNETIT. 51
4.1.2 CHEMISCHE REAKTIONEN BEI DER ENTSTEHUNG VON MAGNETIT SOWIE AUFBAU
VON
VON MAGNETITSCHICHTEN. 52
4.1.3 WACHSTUMSGESETZE FUER MAGNETITSCHICHTEN IN HOCHTEMPERATURWASSER. 60
4.2 DIE BRUCHDEHNUNG OXIDISCHER SCHUTZSCHICHTEN: METHODEN UND PROBLEME
BEI
DEREN BESTIMMUNG SOWIE DEREN QUANTIFIZIERUNG. 63
4.2.1 EXPERIMENTELLE VERFAHREN ZUR BRUCHDEHNUNGSMESSUNG OXIDISCHER
SCHUTZ
SCHICHTEN . 63
4.2.2 BRUCHDEHNUNGSWERTE VON MAGNETIT UND HAEMATIT. 72
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS 2
4.3 METHODEN ZUR BESTIMMUNG DER ELEKTROCHEMISCHEN PARAMETER DES
REPASSIVIE
RUNGSVORGANGS . 77
4.3.1 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG VON STROMDICHTE-ZEIT-KURVEN. 77
4.3.2 DARSTELLUNG VON STROMDICHTE-ZEIT KURVEN. 78
4.3.3 QUANTIFIZIERUNG DER DAS REPASSIVIERUNGSVERHALTEN BESTIMMENDEN
ELEKTRO
CHEMISCHEN PARAMETER AUS STROMDICHTE-ZEIT-KURVEN. 80
4.3.4 EINFLUSSFAKTOREN AUF STROMDICHTE-ZEIT-KURVEN. 86
5 HERLEITUNG EINES ANALYTISCHEN ANSATZES ZUR BERECHNUNG DER
KORROSIONSGESTUETZTEN 90
RISSWACHSTUMSGESCHWINDIGKEIT AUF BASIS DES YYFILM-RUPTURE"-MECHANISMUS
5.1 HERLEITUNG VON GRENZGLEICHUNGEN ZUR BERECHNUNG DER
KORROSIONSGESTUETZTEN RISS
WACHSTUMSGESCHWINDIGKEIT FUER NIEDRIGE UND HOHE KONZENTRATION
SCHWEFELHALTIGER
IONEN AN DER RISSSPITZE. 90
5.2 BERUECKSICHTIGUNG DES EINFLUSSES DER KONZENTRATION SCHWEFELHALTIGER
IONEN AN DER
RISSSPITZE IM ANALYTISCHEN ANSATZ. 100
5.2.1 ANALYTISCHE FORMULIERUNG DER IONENBEWEGUNG. 100
5.2.2 HERLEITUNG DER GLEICHGEWICHTSKONZENTRATION SCHWEFELHALTIGER IONEN
FUER
SAUERSTOFFFREIE, SULFATFREIE UND QUASI-STAGNIERENDE MEDIEN. 104
5.2.3 HERLEITUNG DER GLEICHGEWICHTSKONZENTRATION FUER SAUERSTOFFHALTIGE,
SULFAT
HALTIGE, QUASI-STAGNIERENDE MEDIEN BEI VERNACHLAESSIGUNG DES SCHWEFELGE
HALTS DES STAHLES . 105
5.2.4 DIE GLEICHGEWICHTSIONENKONZENTRATION FUER SAUERSTOFF- UND
SULFATHALTIGE ME
DIEN UNTER BERUECKSICHTIGUNG DES SCHWEFELGEHALTS DES STAHLES . 107
6 ALLGEMEINE WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN UND MECHANISCH-TECHNOLOGISCHE KENN-
112
WERTE DER VERSUCHSWERKSTOFFE
6.1 WAERMEBEHANDLUNG UND CHEMISCHE STUECKANALYSE. 113
6.2 GEFUEGEKENNWERTE. 116
6.3 ZUGVERSUCHE. 118
6.4 KERBSCHLAGBIEGEVERSUCHE. 119
6.5 BRUCHMECHANIKVERSUCHE. 121
7 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE ZUM KORROSIONSGESTUETZTEN RISSWACHSTUM
NIEDRIGLEGIER- 123
TER STAEHLE IN SAUERSTOFFHALTIGEM, QUASI-STAGNIERENDEM
HOCHTEMPERATURWASSER
7.1 PROBENGEOMETRIE. 123
7.2 VERSUCHSANLAGE, MESSDATENERFASSUNG SOWIE MESS- UND REGELGENAUIGKEIT.
124
7.2.1 VERSUCHSANLAGE. 124
7.2.2 MESSDATENERFASSUNG. 125
7.2.3 MESS- UND REGELGENAUIGKEITEN. 131
7.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG. 131
7.4 VERSUCHSAUSWERTUNG. 134
7.4.1 PROBENVORBEREITUNG. 134
7.4.2 BESTIMMUNG DER MITTLEREN UND DER MAXIMALEN RISSTIEFE. 134
7.4.3 BESTIMMUNG DER MITTLEREN TIEFE DES ERMUEDUNGSRISSES. 135
7.4.4 ERMITTLUNG DES SPANNUNGSINTENSITAETSFAKTORS
K,
. 135
7.4.5 BESTIMMUNG DER KORROSIONSGESTUETZTEN RISSWACHSTUMSGESCHWINDIGKEIT.
136
7.5 BRUCHFLAECHENSTRUKTUREN, EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE UND
FRAKTOGRAPHISCHE BEFUNDE 137
7.5.1 SITUATION ZU BEGINN DER ARBEIT. 137
INHALTSVERZEICHNIS
3
7.5.1.1 LITERATURANGABEN ZUR ABHAENGIGKEIT DES KORROSIONSGESTUETZTEN RISS
WACHSTUMS VON DER MECHANISCHEN BELASTUNG. 137
7.5.1.2 ZUSAMMENSTELLUNG INTERNATIONALER KORROSIONSDATEN. 138
7.5.2 ERGEBNISSE DIESER ARBEIT. 140
7.5.2.1 EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE ZUM KORROSIONSGESTUETZTEN RISSWACHSTUM
140
7.5.2.2 VORLAEUFIGE BEWERTUNG. 148
7.5.2.3 FRAKTOGRAPHISCHE BEFUNDE ZUM KORROSIONSGESTUETZTEN RISSWACHSTUM
152
8 ZUSATZUNTERSUCHUNGEN 171
8.1 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUM NIDDERTEMPERATURKRIECHEN
NIEDRIGLEGIERTER
FERRITISCHER STAEHLE IN LUFT BEI ERHOEHTER TEMPERATUR. 171
8.1.1 BEMERKUNGEN ZUM KRIECHVERHALTEN VON STAEHLEN. 171
8.1.2 UNTERSUCHUNGEN ZUM NIEDERTEMPERATURKRIECHEN. 173
8.1.3 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN UND ERGEBNISSE. 175
8.2 ZUM AUFBAU UND ZUR CHEMISCHEN ZUSAMMENSETZUNG VON OXIDSCHICHTEN IM
RISS
KANAL UND IM RISSSPITZENBEREICH. 180
8.2.1 MITTELEBENENSCHLIFF AN PROBE 10. 180
8.2.2 MITTELEBENENSCHLIFF AN PROBE 4.181
8.2.3 OXIDBELEGUNG VON RISSKANAL UND RISSSPITZE. 183
8.3 ERGEBNISSE AUS MESSUNGEN DES KORROSIONSPOTENTIALS AN ISOLIERTEN UND
NICHT ISO
LIERTEN PROBEN. 186
8.3.1 DAS KRITISCHE KORROSIONSPOTENTIAL. 186
8.3.2 MESSUNG DER KORROSIONSPOTENTIALE AN ISOLIERTEN UND NICHT
ISOLIERTEN PROBEN 186
9 UEBERPRUEFUNG UND MODIFIKATION DES ANALYTISCHEN MODELLANSATZES ANHAND
EXPERI- 190
MENTELLER DATEN
9.1 VERGLEICH DER EXPERIMENTELL ERMITTELTEN KORROSIONSGESTUETZTEN
RISSWACHSTUMSGE
SCHWINDIGKEIT MIT ERGEBNISSEN DES ANALYTISCHEN MODELLANSATZES. 190
9.2 MODIFIZIERTE MODELLVORSTELLUNG. 193
9.2.1 EINFLUSSFAKTOREN AUF DAS KORROSIONSVERHALTEN VON STAEHLEN. 193
9.2.2 KORROSIONSMECHANISMEN IN DEN BEREICHEN I BIS IE. 194
9.3 DER EINFLUSS DER VERSUCHSDAUER AUF DIE KORROSIONSGESTUETZTE
RISSWACHSTUMSGE
SCHWINDIGKEIT. 196
10 ZUSAMMENFASSUNG 198
11 LITERATURVERZEICHNIS 201 |
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spelling | Läpple, Volker Verfasser aut Untersuchungen zum korrosionsgestützten Rißwachstum ferritischer Stähle in sauerstoffhaltigem Hochtemperaturwasser vorgelegt von Volker Läpple 1996 223 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Stuttgart, Univ., Diss., 1996 Ferritischer Stahl - Niedriglegierter Stahl - Korrosion - Hochtemperaturkriechen - Schutzschicht - Rissbildung Schutzschicht (DE-588)4180280-9 gnd rswk-swf Hochtemperaturkriechen (DE-588)4137768-0 gnd rswk-swf Spannungsrisskorrosion (DE-588)4056006-5 gnd rswk-swf Korrosion (DE-588)4032518-0 gnd rswk-swf Ferritischer Stahl (DE-588)4126013-2 gnd rswk-swf Rissbildung (DE-588)4050137-1 gnd rswk-swf Niedriglegierter Stahl (DE-588)4171870-7 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Ferritischer Stahl (DE-588)4126013-2 s Niedriglegierter Stahl (DE-588)4171870-7 s Korrosion (DE-588)4032518-0 s Hochtemperaturkriechen (DE-588)4137768-0 s Schutzschicht (DE-588)4180280-9 s Rissbildung (DE-588)4050137-1 s DE-604 Spannungsrisskorrosion (DE-588)4056006-5 s DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=007192946&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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