Handbuch Metallschäden -  Andreas Neidel

Handbuch Metallschäden (eBook)

REM-Atlas und Fallbeispiele zur Ursachenanalyse und Vermeidung
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2011 | 1. Auflage
764 Seiten
Carl Hanser Fachbuchverlag
978-3-446-42966-6 (ISBN)
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Das Versagen sicherheitsrelevanter Teile kann bei Flugzeugen, Schienenfahrzeugen, Seilbahnen, Aufzügen und Kraftwerken katastrophale Folgen haben. Auftretende Schäden werden gründlich analysiert, um sie in Zukunft zu vermeiden.
Das vorliegende Handbuch ist eine Zusammenstellung exemplarischer Schadensfälle aus dem Kraftwerksanlagenbau in den Bereichen Konstruktion, Fertigung, Montage und Betrieb. Die Schäden sind nach mechanischer, thermischer, chemischer Ursache kategorisiert.
Schwerpunkt der besprochenen Schadensfälle ist die metallkundliche Bewertung der Schadensursachen, Abhilfemaßnahmen und Prävention. Durch 'lessons learned' lassen sich die Fallstudien problemlos auf andere Bereiche des Maschinenbaus übertragen. Ein umfangreicher Atlas von rasterelektronenmikroskopischen (REM)-Aufnahmen zur Einordnung von Schadensbildern ist ein Wegweiser für eigene Analysen.
In der 2. Auflage wurde der Grundlagenteil vollständig erneuert. Hinzu gekommen sind 10 neue Fallstudien.

Dr.-Ing. Andreas Neidel, Leiter Werkslaboratorien Gasturbinenwerk Berlin / Laboratory Manager Gas Turbine Plant Berlin
Dr.-Ing. Biljana Matijasevic-Lux, Metallurgin, seit 2006 bei Siemens Power Generation
Jörg Völker , Luftfahrtingenieur und Materialwissenschaftler, Qualitätsmanager bei
Gas Turbine Plant Berlin, Siemens AG
Lothar Engel und Hermann Klingele sind Experten für materialtechnische Untersuchungen.

Horst Wanzek, Leiter des Metallkundelabors für Triebwerkskomponenten bei Lufthansa Technik in Hamburg

Cover 1
Vorwort zur 1. Auflage 6
Stimme zur 1. Auflage 8
Danksagung des Herausgebers 10
Vorwort zur 2. Auflage 9
Inhaltsverzeichnis 12
Die Autoren 20
Teil I Einführung in dieSchadenskunde metallischer Bauteile 22
1. Einleitung 26
2. Methodik der Schadensuntersuchung 28
2.1 Chemische Analyse 30
2.2 Gefügeuntersuchung 30
2.3 Oberflächen­untersuchungen 35
3. Merkmale und Untersuchung von Brüchen 38
3.1 Allgemeines 38
3.2 Untersuchung von Brüchen 39
Teil II Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen von Metallschäden 46
1 Aufbau der Metalle 50
1.1 Kristallstruktur 50
1.2 Phasen und Ausscheidungen 51
1.3 Plastische Verformung 51
2 Untersuchungsmethoden 52
2.1 Rasterelektronen­mikroskopie 52
2.2 Elektronenstrahlangeregte Röntgenmikroanalyse 57
2.2.1 Energiedispersive Röntgenmikroanalyse 58
2.2.2 Wellenlängendispersive Röntgenmikroanalyse 60
2.2.3 Arbeitsmethoden für beide Röntgenanalysensysteme 61
2.3 Spektroskopie energie­armer Elektronen (Auger-Spektroskopie) 64
3 Schaden­mechanismen und ihre Erscheinungsformen 66
3.1 Metallurgische Fehler im Inneren des Werkstoffs 66
3.2 Brüche 75
3.2.1 Mechanische Brüche 77
3.2.1.1 Zäher Gewaltbruch 77
3.2.1.1.1 Zäher Gewaltbruch bei Raum­temperatur 77
3.2.1.1.2 Zäher Gewaltbruch bei erhöhter 87
Temperatur 87
3.2.1.2 Spröder Gewaltbruch 97
3.2.1.2.1 Transkristalliner spröder Gewalt­bruch 99
3.2.1.2.2 Interkristalliner spröder Gewalt­bruch 105
3.2.1.3 Schwingbruch 110
3.2.1.3.1 Einleitung des Schwingbruchs 110
3.2.1.3.2 Rissausbreitung des 115
Schwingbruchs 115
3.2.2 Brüche unter kombinierter mechanischer und chemischer Beanspruchung 133
3.2.2.1 Spannungsrisskorrosion 133
3.2.2.2 Schwingungsrisskorrosion 143
3.2.2.3 Brüche unter Wasserstoff­einfluss 149
3.2.3 Thermische Trennungen 161
3.3 Oberflächenschäden 164
3.3.1 Mechanische Oberflächen­beschädigungen 164
3.3.1.1 Herstellungsbedingte mechani-sche Oberflächenbeschädigungen 164
3.3.1.2 Durch Fremdkörper verursachte Oberflächenbeschädigungen 175
3.3.1.3 Verschleiß 178
3.3.1.3.1 Gleitverschleiß 178
3.3.1.3.2 Wälzverschleiß 193
3.3.1.3.3 Schlagverschleiß (Stoß) 202
3.3.1.3.4 Schwingungsreibverschleiß (Fretting) 204
3.3.1.3.5 Strahlverschleiß, Erosionsverschleiß 212
3.3.1.3.6 Tropfenschlagverschleiß 218
3.3.1.3.7 Kavitationsverschleiß 222
3.3.2 Chemischer Angriff 232
3.3.2.1 Angriff durch Festkörper 232
3.3.2.2 Angriff durch wässrige Lösungen 235
3.3.2.2.1 Elektrochemische Korrosion in 235
wässrigen Lösungen 235
3.3.2.2.2 Festkörperdiffusionsgesteuerte 259
Korrosionen in wässrigen Lösungen 259
3.3.2.3 Angriff durch Schmelzen 262
3.3.2.4 Angriff durch Gase 265
3.3.3 Anschmelzen 271
3.4 Untersuchung metallo­grafischer Schliffe im Rasterelektronen-mikroskop 277
3.5 Anhang 282
3.6 Literatur 283
Stichwortverzeichnis 756
Teil III Fallstudien 286
3.1 Schäden durch mechanische Beanspruchungen 292
3.1.1 Gewaltbrüche 292
3.1.1.1 Schaden an einer Ventilspindel eines Erdgas-Schnellschluss­ventils einer Gasturbine 292
3.1.1.1.1 Worum es geht 292
3.1.1.1.2 Einleitung 293
3.1.1.1.3 Ergebnisse der werkstofftechni­schen 294
Untersuchungen 294
3.1.1.1.4 Diskussion und Bewertung der 295
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 295
3.1.1.1.5 Empfehlungen und 295
Abhilfemaßnahmen 295
3.1.1.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 295
(Lessons learned) 295
3.1.1.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 296
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 296
Fertigung und die wiederkehrenden 296
Prüfungen (WKP) im Betrieb 296
3.1.1.2 Riss der Austrittskante einer Turbinenlaufschaufel der Stufe 1 einer Gasturbine 298
3.1.1.2.1 Worum es geht 298
3.1.1.2.2 Einleitung 298
3.1.1.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 299
Untersuchungen 299
3.1.1.2.4 Diskussion und Bewertung der 299
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 299
3.1.1.2.5 Empfehlungen und Abhilfemaßnah­men 300
3.1.1.2.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 300
(Lessons learned) 300
3.1.1.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 300
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 300
Fertigung und die wiederkehrenden 300
Prüfungen (WKP) im Betrieb 300
3.1.1.3 Anriss der Austrittskante einer Turbinenlaufschaufel der Stufe 1 einer Gasturbine 301
3.1.1.3.1 Worum es geht 301
3.1.1.3.2 Einleitung 302
3.1.1.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 302
Untersuchungen 302
3.1.1.3.4 Diskussion und Bewertung der 303
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 303
3.1.1.3.5 Empfehlungen und 305
Abhilfemaßnahmen 305
3.1.1.3.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 306
(Lessons learned) 306
3.1.1.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 306
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 306
Fertigung und die wiederkehrenden 306
Prüfungen (WKP) im Betrieb 306
3.1.2 Schwingbrüche 307
3.1.2.1 Bruch einer Heizöl-Vorlauf­leitung eines Gasturbinen­brenners 307
3.1.2.1.1 Worum es geht 307
3.1.2.1.2 Einleitung 308
3.1.2.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 308
Untersuchungen 308
3.1.2.1.4 Diskussion und Bewertung der 309
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 309
3.1.2.1.5 Empfehlungen und Abhilfe­maßnahmen 309
3.1.2.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 310
(Lessons learned) 310
3.1.2.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 310
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 310
Fertigung und die wiederkehrenden 310
Prüfungen (WKP) im Betrieb 310
3.1.2.2 Bruch einer Turbinenleitschaufel der Stufe 4 einer Gasturbine 311
3.1.2.2.1 Worum es geht 311
3.1.2.2.2 Einleitung 311
3.1.2.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 311
Untersuchungen 311
3.1.2.2.4 Diskussion und Bewertung der 314
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 314
3.1.2.2.5 Empfehlungen und 314
Abhilfemaßnahmen 314
3.1.2.2.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 315
(Lessons learned) 315
3.1.2.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 315
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 315
Fertigung und die wiederkehrenden 315
Prüfungen (WKP) im Betrieb 315
3.1.2.3 Bruch einer Dampfturbinen-schaufel 316
3.1.2.3.1 Worum es geht 316
3.1.2.3.2 Einleitung 316
3.1.2.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 317
Untersuchungen 317
3.1.2.3.4 Diskussion und Bewertung der 317
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 317
3.1.2.3.5 Empfehlungen und 318
Abhilfemaßnahmen 318
3.1.2.3.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 318
(Lessons learned) 318
3.1.2.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 318
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 318
Fertigung und die wiederkehrenden 318
Prüfungen (WKP) im Betrieb 318
3.1.2.4 Bruch der Läuferwelle der Hochdruck-Teilturbine einer Schiffsdampfturbine 320
3.1.2.4.1 Worum es geht 320
3.1.2.4.2 Einleitung 321
3.1.2.4.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 323
Untersuchungen 323
3.1.2.4.4 Diskussion und Bewertung der 325
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 325
3.1.2.4.5 Empfehlungen und 328
Abhilfemaßnahmen 328
3.1.2.4.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 328
(Lessons learned) 328
3.1.2.4.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 328
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 328
Fertigung und die wiederkehrenden 328
Prüfungen (WKP) im Betrieb 328
3.1.2.5 High-Cycle-Fatigue in der Nickel- Basis Legierung Inconel 792 329
3.1.2.5.1 Einführung: 329
3.1.2.5.2 Funktionsbeschreibung: 329
3.1.2.5.3 Bauteil- und Verfahrens­beschreibung: 330
3.1.2.5.4 Mikrofraktographische 330
Untersuchung: 330
3.1.2.5.5 Metallographische Untersuchung: 333
3.1.2.5.6 Ergebnis: 333
3.1.2.5.7 Schlussfolgerung und Maßnahmen 333
Literaturangaben 334
3.1.2.6 Bruchuntersuchung an einem Turbinenlaufrad 335
3.1.2.6.1 Einführung: 335
3.1.2.6.2 Funktionsbeschreibung: 336
3.1.2.6.3 Werkstoffspezifikation: 336
3.1.2.6.4 Schadensuntersuchung: 336
3.1.2.6.5 Ergebnis: 340
3.1.2.6.6 Maßnahmen: 341
Literaturangaben: 341
3.1.2.7 Bruchuntersuchung einer Turbinenlaufscheibe eines Flugzeugtriebwerkes 342
3.1.2.7.1 Einleitung 342
3.1.2.7.2 Funktionsbeschreibung 342
3.1.2.7.3 Untersuchung der Turbinenlauf­schaufeln 344
3.1.2.7.4 Untersuchung der Turbinenlauf­scheibe 344
3.1.2.7.5 Untersuchung der 345
Nietverbindungen 345
3.1.2.7.6 Zusammenfassung und Ergebnis 349
3.1.2.8 Schaden an einem Dämpfungsbolzen 351
3.1.2.8.1 Worum es geht 351
3.1.2.8.2 Untersuchungen und Befunde 351
3.1.2.8.3 Makrofraktographie 353
3.1.2.8.4 Mechanische Eigenschaften 354
3.1.2.8.5 Gefüge 354
3.1.2.8.6 Mikrofraktographie 354
3.1.2.8.7 Diskussion der Ergebnisse 354
3.1.2.8.8 Schlussfolgerungen 356
3.1.2.9 Gerissene Kehlnähte an Diagonalgitterschaufeln von Vormischbrennern 357
3.1.2.9.1 Worum es geht 357
3.1.2.9.2 Einleitung 357
3.1.2.9.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 358
Untersuchungen 358
3.1.2.9.4 Diskussion und Bewertung der 359
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 359
3.1.2.9.5 Empfehlungen und 360
Abhilfemaßnahmen 360
3.1.2.9.6 Erkenntnisse aus diesem 361
Schadensfall (Lessons learned) 361
3.1.2.9.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 361
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 361
Fertigung und die wiederkehrenden 361
Prüfungen (WKP) im Betrieb 361
3.1.2.10 Abgerissene Heizölleitung eines Brenners 362
3.1.2.10.1 Worum es geht 362
3.1.2.10.2 Einleitung 362
3.1.2.10.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 362
Untersuchungen 362
3.1.2.10.4 Diskussion und Bewertung der 363
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 363
3.1.2.10.5 Empfehlungen und 364
Abhilfemaßnahmen 364
3.1.2.10.6 Erkenntnisse aus diesem 364
Schadensfall (Lessons learned) 364
3.1.2.10.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 364
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 364
Fertigung und die wiederkehrenden 364
Prüfungen (WKP) im Betrieb 364
3.1.2.11 Bruchuntersuchung eines Öldruckrohres 365
3.1.2.11.1 Einführung 365
3.1.2.11.2 Funktionsbeschreibung: 365
3.1.2.11.3 Werkstoffspezifikation: 366
3.1.2.11.4 Sichtprüfung 366
3.1.2.11.5 Mikrofraktographische 368
Untersuchung 368
3.1.2.11.6 Metallographische Untersuchung 369
3.1.2.11.7 Ergebnis 370
3.1.2.11.8 Maßnahmen 370
3.1.2.12 Inter- und transkristalliner Schwingbruch in der Nickel Basis Legierung Inconel 718 372
3.1.2.12.1 Einführung 372
3.1.2.12.2 Funktionsbeschreibung 372
3.1.2.12.3 Werkstoffspezifikation 373
3.1.2.12.4 Sichtprüfung: 373
3.1.2.12.5 Mikrofraktographische 373
Untersuchung 373
3.1.2.12.6 Metallographische Untersuchung 376
3.1.2.12.7 Ergebnis 378
3.1.2.12.8 Maßnahmen 378
3.2 Schäden durch Korrosion in Elektrolyten 380
3.2.1 Schwingungsrisskorrosion (SchwRK) 380
3.2.1.1 Bruch einer Verdichterlauf-schaufel der Stufe 9 einer Gasturbine 380
3.2.1.1.1 Worum es geht 380
3.2.1.1.2 Einleitung 380
3.2.1.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 381
Untersuchungen 381
3.2.1.1.4 Diskussion und Bewertung der 383
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 383
3.2.1.1.5 Empfehlungen und 384
Abhilfemaßnahmen 384
3.2.1.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 384
(Lessons learned) 384
3.2.1.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 385
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 385
Fertigung und die wiederkehrenden 385
Prüfungen (WKP) im Betrieb 385
3.2.1.2 Bruch einer Verdichterlauf-schaufel der Stufe 1 einer Gasturbine 386
3.2.1.2.1 Worum es geht 386
3.2.1.2.2 Einleitung 386
3.2.1.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 387
Untersuchungen 387
3.2.1.2.4 Diskussion und Bewertung der 389
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 389
3.2.1.2.5 Empfehlungen und 390
Abhilfemaßnahmen 390
3.2.1.2.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 391
(Lessons learned) 391
3.2.1.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 391
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 391
Fertigung und die wiederkehrenden 391
Prüfungen (WKP) im Betrieb 391
3.2.1.3 Bruch einer weiteren Verdich-terlaufschaufel der Stufe 1 einer Gasturbine 392
3.2.1.3.1 Worum es geht 392
3.2.1.3.2 Einleitung 392
3.2.1.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 397
Untersuchungen 397
3.2.1.3.4 Diskussion und Bewertung der 397
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 397
3.2.1.3.5 Empfehlungen und 400
Abhilfemaßnahmen 400
3.2.1.3.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 400
(Lessons learned) 400
3.2.1.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 400
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 400
Fertigung und die wiederkehrenden 400
Prüfungen (WKP) im Betrieb 400
3.2.1.4 Bruch einer Verdichterleitschau-fel der Stufe 0 im Vorleitrad einer Gasturbine 401
3.2.1.4.1 Worum es geht 401
3.2.1.4.2 Einleitung 402
3.2.1.4.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 402
Untersuchungen 402
3.2.1.4.4 Diskussion und Bewertung der 402
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 402
3.2.1.4.5 Empfehlungen und 402
Abhilfemaßnahmen 402
3.2.1.4.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 402
(Lessons learned) 402
3.2.1.4.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 402
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 402
Fertigung und die wiederkehrenden 402
Prüfungen (WKP) im Betrieb 402
3.2.1.5 Bruch einer weiteren Verdichterleitschaufel der Stufe 0 im Vorleitrad einer Gasturbine 403
3.2.1.5.1 Worum es geht 403
3.2.1.5.2 Einleitung 404
3.2.1.5.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 404
Untersuchungen 404
3.2.1.5.4 Diskussion und Bewertung der 407
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 407
3.2.1.5.5 Empfehlungen und 408
Abhilfemaßnahmen 408
3.2.1.5.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 408
(Lessons learned) 408
3.2.1.5.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 408
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 408
Fertigung und die wiederkehrenden 408
Prüfungen (WKP) im Betrieb 408
3.2.1.6 Wiederholfall: Bruch einer dritten Verdichterleitschaufel der Stufe 0 im Vorleitrad einer Gasturbine 409
3.2.1.6.1 Worum es geht 409
3.2.1.6.2 Einleitung 409
3.2.1.6.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 410
Untersuchungen 410
3.2.1.6.4 Diskussion und Bewertung der 411
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 411
3.2.1.6.5 Empfehlungen und 412
Abhilfemaßnahmen 412
3.2.1.6.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 412
(Lessons learned) 412
3.2.1.6.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 412
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 412
Fertigung und die wiederkehrenden 412
Prüfungen (WKP) im Betrieb 412
3.2.1.7 Schaufelschaden in der Niederdruckteilturbine eines Dampfturbosatzes 413
3.2.1.7.1 Worum es geht 413
3.2.1.7.2 Einleitung 413
3.2.1.7.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 413
Untersuchungen 413
3.2.1.7.4 Diskussion und Bewertung der 419
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 419
3.2.1.7.5 Empfehlungen und 419
Abhilfemaßnahmen 419
3.2.1.7.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 419
(Lessons learned) 419
3.2.1.7.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 420
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 420
Fertigung und die wiederkehrenden 420
Prüfungen (WKP) im Betrieb 420
3.2.2 Kathodische Spannungsriss­korrosion (SpRK) 421
3.2.2.1 Anriss der Passfedernut in einer Radscheibe der Niederdruck- Teilturbine einer Dampftur­bine 421
3.2.2.1.1 Worum es geht 421
3.2.2.1.2 Einleitung 422
3.2.2.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 422
Untersuchungen 422
3.2.2.1.4 Diskussion und Bewertung der 431
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 431
3.2.2.1.5 Empfehlungen und 434
Abhilfemaßnahmen 434
3.2.2.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 434
(Lessons learned) 434
3.2.2.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 434
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 434
Fertigung und die wiederkehrenden 434
Prüfungen (WKP) im Betrieb 434
3.2.2.2 Wiederholfall: weiterer Anriss der Passfedernut in einer Radscheibe der Niederdruck- Teilturbine einer Dampftur­bine 435
3.2.2.2.1 Worum es geht 435
3.2.2.2.2 Einleitung 435
3.2.2.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 435
Untersuchungen 435
3.2.2.2.4 Diskussion und Bewertung der 446
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 446
3.2.2.2.5 Empfehlungen und Abhilfe­maßnahmen 447
3.2.2.2.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 447
(Lessons learned) 447
3.2.2.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 447
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 447
Fertigung und die wiederkehrenden 447
Prüfungen (WKP) im Betrieb 447
3.2.2.3 Anriss einer Radscheibe der Niederdruck-Teilturbine einer Dampftur­bine 448
3.2.2.3.1 Worum es geht 448
3.2.2.3.2 Einleitung 448
3.2.2.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 448
Untersuchungen 448
3.2.2.3.4 Diskussion und Bewertung der 451
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 451
3.2.2.3.5 Empfehlungen und 451
Abhilfemaßnahmen 451
3.2.2.3.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 451
(Lessons learned) 451
3.2.2.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 453
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 453
Fertigung und die wiederkehrenden 453
Prüfungen (WKP) im Betrieb 453
3.2.2.4 Wiederholfall: Anrisse der Pass-federnut in einer Radscheibe der Niederdruck-Teiltur­bine einer Dampfturbine 454
3.2.2.4.1 Worum es geht 454
3.2.2.4.2 Einleitung 454
3.2.2.4.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 454
Untersuchungen 454
3.2.2.4.4 Diskussion und Bewertung der 463
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 463
3.2.2.4.5 Empfehlungen und Abhilfe­maßnahmen 464
3.2.2.4.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 464
(Lessons learned) 464
3.2.2.4.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 464
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 464
Fertigung und die wiederkehrenden 464
Prüfungen (WKP) im Betrieb 464
3.2.3 Anodische Spannungs­risskorrosion (SpRK) 465
3.2.3.1 Gerissene Stiftschrauben der Mitteldruck-Teiltur­bine einer Dampfturbine 465
3.2.3.1.1 Worum es geht 465
3.2.3.1.2 Einleitung 467
3.2.3.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 468
Untersuchungen 468
3.2.3.1.4 Diskussion und Bewertung der 469
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 469
3.2.3.1.5 Empfehlungen und 469
Abhilfemaßnahmen 469
3.2.3.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 469
(Lessons learned) 469
3.2.3.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 469
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 469
Fertigung und die wiederkehrenden 469
Prüfungen (WKP) im Betrieb 469
3.2.3.2 Spannungskorrosion austeni­tischer Rohrverschraubungen 470
3.2.3.2.1 Worum es geht 470
3.2.3.2.2 Einleitung 471
3.2.3.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 475
Untersuchungen 475
3.2.3.2.4 Diskussion und Bewertung der 475
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 475
3.2.3.2.5 Empfehlungen und 475
Abhilfemaßnahmen 475
3.2.3.2.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 476
(Lessons learned) 476
3.2.3.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 476
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 476
Fertigung und die wiederkehrenden 476
Prüfungen (WKP) im Betrieb 476
3.2.3.3 Bruchuntersuchung an einem „Rotating Air Seal“ eines Flug-zeugtriebwerkes 477
3.2.3.3.1 Einleitung: 477
3.2.3.3.2 Funktionsbeschreibung: 477
3.2.3.3.3 Ergebnis 482
Literatur 482
3.2.4 Lochkorrosion 485
3.2.4.1 Durch Lochkorrosion induzierter Schwingbruch einer Gas-turbinen- Verdichterschaufel 485
3.2.4.1.1 Worum es geht 485
3.2.4.1.2 Einleitung 486
3.2.4.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 486
Untersuchungen 486
3.2.4.1.4 Diskussion und Bewertung der 490
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 490
3.2.4.1.5 Empfehlungen und Abhilfe­maßnahmen 490
3.2.4.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 490
(Lessons learned) 490
3.2.4.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 492
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 492
Fertigung und die wiederkehrenden 492
Prüfungen (WKP) im Betrieb 492
3.3 Schäden durch thermische Beanspruchungen 494
3.3.1 Härterisse 494
3.3.1.1 Bruch der Ventilspindel einer Dampfturbine 494
3.3.1.1.1 Worum es geht 494
3.3.1.1.2. Einleitung 494
3.3.1.1.3. Ergebnisse der werkstofftechnischen 494
Untersuchungen 494
3.3.1.1.4. Diskussion und Bewertung der 496
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 496
3.3.1.1.5. Empfehlungen und Abhilfe­maßnahmen 496
3.3.1.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 497
(Lessons learned) 497
3.3.1.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 497
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 497
Fertigung und die wiederkehrenden 497
Prüfungen (WKP) im Betrieb 497
3.3.1.2 Bruch einer Schraubendruck­feder an einem Dampfturbinen-kondensator 498
3.3.1.2.1 Worum es geht 498
3.3.1.2.2 Einleitung 498
3.3.1.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 498
Untersuchungen 498
3.3.1.2.4 Diskussion und Bewertung der 499
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 499
3.3.1.2.5 Empfehlungen und 499
Abhilfemaßnahmen 499
3.3.1.2.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 500
(Lessons learned) 500
3.3.1.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 500
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 500
Fertigung und die wiederkehrenden 500
Prüfungen (WKP) im Betrieb 500
3.3.1.3 Bruch einer Teilfugenschraube einer Dampfturbine 501
3.3.1.3.1 Worum es geht 501
3.3.1.3.2 Einleitung 501
3.3.1.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 504
Untersuchungen 504
3.3.1.3.4 Diskussion und Bewertung der 504
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 504
3.3.1.3.5 Empfehlungen und 505
Abhilfemaßnahmen 505
3.3.1.3.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 505
(Lessons learned) 505
3.3.1.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 505
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 505
Fertigung und die wiederkehrenden 505
Prüfungen (WKP) im Betrieb 505
3.3.2 Heißrisse 506
3.3.2.1 Gerissene Turbinenleitschaufeln einer Gasturbine 506
3.3.2.1.1 Worum es geht 506
3.3.2.1.2 Einleitung 506
3.3.2.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 506
Untersuchungen 506
3.3.2.1.4 Diskussion und Bewertung der 508
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 508
3.3.2.1.5 Empfehlungen und Abhilfemaßnah­men 509
3.3.2.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 509
(Lessons learned) 509
3.3.2.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 510
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 510
Fertigung und die wiederkehrenden 510
Prüfungen (WKP) im Betrieb 510
3.3.2.2 Heißrissbildung in der Wärme-einflusszone lasergebohrter Turbinenschaufeln aus der Nickelbasis-Superlegierung René 80 511
3.3.2.2.1 Worum es geht 511
3.3.2.2.2 Einleitung 511
3.3.2.2.3 Die Nickelbasis-Superlegierung 513
René 80 513
3.3.2.2.4 Heißrissphänomene in der WEZ 515
lasergebohrter Nickelbasis-Superle­gierungen 515
3.3.2.2.5 Spezielle Probleme beim Laserboh­ren 517
von René 80 517
3.3.2.2.6 Gefügeeinflüsse auf die Rissnei­gung 518
von René 80 beim Laserbohren 518
3.3.2.2.7 Rissphänomene in der WEZ laser­gebohrter 519
Filmkühlbohrungen von 519
Gasturbinenschaufeln – ausge­wählte 519
Ergebnisse metallogra­phischer 519
Untersuchungen 519
3.3.2.2.8 Schlussfolgerungen 520
3.3.2.3 Heißrisse in der Wurzellage von Brenner-Vertei­ler­gehäusen 522
3.3.2.3.1 Worum es geht 522
3.3.2.3.2 Einleitung 522
3.3.2.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 522
Untersuchungen 522
3.3.2.3.4 Diskussion und Bewertung der 522
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 522
3.3.2.3.5 Empfehlungen und 525
Abhilfemaßnahmen 525
3.3.2.3.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 525
(Lessons learned) 525
3.3.2.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 526
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 526
Fertigung und die wiederkehrenden 526
Prüfungen (WKP) im Betrieb 526
3.3.2.4 Wiederaufschmelzungsrisse in warmangestauchten Schrauben-köpfen aus einem niedriglegier-ten Stahl 527
3.3.2.4.1 Worum es geht 527
3.3.2.4.2 Einleitung 527
3.3.2.4.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 528
Untersuchungen 528
3.3.2.4.4 Diskussion und Bewertung der 529
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 529
3.3.2.4.5 Empfehlungen und 530
Abhilfemaßnahmen 530
3.3.2.4.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 530
(Lessons learned) 530
3.3.2.4.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 530
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 530
Fertigung und die wiederkehrenden 530
Prüfungen (WKP) im Betrieb 530
3.3.3 Zeitstandrisse (Kriechschäden, Creep damage) 531
3.3.3.1 Gerissenes Innengehäuse einer Gasturbine 531
3.3.3.1.1 Worum es geht 531
3.3.3.1.2 Einleitung 532
3.3.3.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 532
Untersuchungen 532
3.3.3.1.4 Diskussion und Bewertung der 532
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 532
3.3.3.1.5 Empfehlungen und 534
Abhilfemaßnahmen 534
3.3.3.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 537
(Lessons learned) 537
3.3.3.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 537
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 537
Fertigung und die wiederkehrenden 537
Prüfungen (WKP) im Betrieb 537
3.3.3.2 Gerissene Flansche und Bleche des Innengehäuses einer Gasturbine 538
3.3.3.2.1 Worum es geht 538
3.3.3.2.2 Einleitung 538
3.3.3.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 539
Untersuchungen 539
3.3.3.2.4 Diskussion und Bewertung der 539
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 539
3.3.3.2.5 Empfehlungen und 540
Abhilfemaßnahmen 540
3.3.3.2.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 541
(Lessons learned) 541
3.3.3.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 541
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 541
Fertigung und die wiederkehrenden 541
Prüfungen (WKP) im Betrieb 541
3.3.3.3 Turbinenlaufschaufel der Stufe 3 einer Gasturbine mit Zeitstand-schädigung 542
3.3.3.3.1 Worum es geht 542
3.3.3.3.2 Einleitung 542
3.3.3.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 542
Untersuchungen 542
3.3.3.3.4 Diskussion und Bewertung der 548
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 548
3.3.3.3.5 Empfehlungen und 552
Abhilfemaßnahmen 552
3.3.3.3.6 Erkenntnisse aus diesem 553
Schadensfall (Lessons learned) 553
3.3.3.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 553
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 553
Fertigung und die wiederkehrenden 553
Prüfungen (WKP) im Betrieb 553
3.3.3.4 Turbinenlaufschaufel der Stufe 1 einer Gasturbine mit vermuteter Zeitstandschädigung 554
3.3.3.4.1 Worum es geht 554
3.3.3.4.2 Einleitung 554
3.3.3.4.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 554
Untersuchungen 554
3.3.3.4.4 Diskussion und Bewertung der 555
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 555
3.3.3.4.5 Empfehlungen und 556
Abhilfemaßnahmen 556
3.3.3.4.6 Erkenntnisse aus diesem 556
Schadensfall (Lessons learned) 556
3.3.3.4.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 556
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 556
Fertigung und die wiederkehrenden 556
Prüfungen (WKP) im Betrieb 556
3.3.3.5 Weiterer Fall eines gerissenen Gasturbinen-Innengehäuses 557
3.3.3.5.1 Worum es geht 557
3.3.3.5.2 Einleitung 557
3.3.3.5.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 559
Untersuchungen 559
3.3.3.5.4 Diskussion und Bewertung der 560
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 560
3.3.3.5.5 Empfehlungen und 560
Abhilfemaßnahmen 560
3.3.3.5.6 Erkenntnisse aus diesem 562
Schadensfall (Lessons learned) 562
3.3.3.5.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 562
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 562
Fertigung und die wiederkehrenden 562
Prüfungen (WKP) im Betrieb 562
3.3.3.6 Turbinenlaufschaufel der Stufe 2 einer Gasturbine mit Zeitstand-schädigung wegen fehlender Wärmebehandlung 563
3.3.3.6.1 Worum es geht 563
3.3.3.6.2 Einleitung 565
3.3.3.6.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 565
Untersuchungen 565
3.3.3.6.4 Diskussion und Bewertung der 568
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 568
3.3.3.6.5 Empfehlungen und 572
Abhilfemaßnahmen 572
3.3.3.6.6 Erkenntnisse aus diesem 572
Schadensfall (Lessons learned) 572
3.3.3.6.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 572
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 572
Fertigung und die wiederkehrenden 572
Prüfungen (WKP) im Betrieb 572
3.3.3.7 Turbinenlaufschaufeln der Stufen 2 und 3 verschiedener Kraftwerksgasturbinen mit Zeitstandschädigungen 573
3.3.3.7.1 Worum es geht 573
3.3.3.7.2 Einleitung 573
3.3.3.7.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 574
Untersuchungen 574
3.3.3.7.4 Diskussion und Bewertung der 576
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 576
3.3.3.7.5 Empfehlungen und 580
Abhilfemaßnahmen 580
3.3.3.7.6 Erkenntnisse aus diesem 580
Schadensfall (Lessons learned) 580
3.3.3.7.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 580
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 580
Fertigung und die wiederkehrenden 580
Prüfungen (WKP) im Betrieb 580
3.3.4 Korrosion durch Metallschmelzen 581
3.3.4.1 Hochtemperaturkorrosionsan-griff von Gasturbinenschaufeln bei der Wärmebehand­lung durch Reste einer niedrigschmelzen-den Metalllegierung 581
3.3.4.1.1 Worum es geht 581
3.3.4.1.2 Einleitung 581
3.3.4.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 581
Untersuchungen 581
3.3.4.1.4 Diskussion und Bewertung der 585
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 585
3.3.4.1.5 Empfehlungen und 585
Abhilfemaßnahmen 585
3.3.4.1.6 Erkenntnisse aus diesem 585
Schadensfall (Lessons learned) 585
3.3.4.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 585
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 585
Fertigung und die wiederkehrenden 585
Prüfungen (WKP) im Betrieb 585
3.3.4.2 Weiterer Hochtemperatur­korrosionsangriff von Gasturbinenschaufeln bei der Wärmebe­hand­lung durch Reste einer niedrigschmelzenden Metalllegierung 586
3.3.4.2.1 Worum es geht 586
3.3.4.2.2 Einleitung 587
3.3.4.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 587
Untersuchungen 587
3.3.4.2.4 Diskussion und Bewertung der 588
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 588
3.3.4.2.5 Empfehlungen und 589
Abhilfemaßnahmen 589
3.3.4.2.6 Erkenntnisse aus diesem 591
Schadensfall (Lessons learned) 591
3.3.4.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 591
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 591
Fertigung und die wiederkehrenden 591
Prüfungen (WKP) im Betrieb 591
3.3.5 Verzunderung (Hochtempera­turkorrosion und -oxidation) 593
3.3.5.1 Hochtemperaturkorrosions­angriff von Gasturbinen­- schau­feln im Betrieb 593
3.3.5.1.1 Worum es geht 593
3.3.5.1.2 Einleitung 594
3.3.5.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 595
Untersuchungen 595
3.3.5.1.4 Diskussion und Bewertung der 600
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 600
3.3.5.1.5 Empfehlungen und 601
Abhilfemaßnahmen 601
3.3.5.1.6 Erkenntnisse aus diesem 601
Schadensfall (Lessons learned) 601
3.3.5.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 602
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 602
Fertigung und die wiederkehrenden 602
Prüfungen (WKP) im Betrieb 602
3.3.5.2 Hochtemperaturkorrosion an Turbinenlaufschaufeln 607
3.3.5.2.1 Einführung: 607
3.3.5.2.2 Funktionsbeschreibung: 607
3.3.5.2.3 Werkstoffspezifikation: 608
3.3.5.2.4 Schadensuntersuchung 609
3.3.5.2.5 Ergebnis: 611
3.3.5.2.6 Maßnahmen 612
3.3.5.3 Bruchuntersuchung an HPT Shroud Retaining Clips 613
3.3.5.3.1 Einführung: 613
3.3.5.3.2 Funktionsbeschreibung: 613
3.3.5.3.3 Werkstoffspezifikation: 614
3.3.5.3.4 Untersuchung 614
3.3.5.3.5 Ergebnis 616
3.3.5.3.6 Maßnahmen 617
Literaturverzeichnis: 617
3.3.6 Relaxationsrisse 618
3.3.6.1 Rissbildung in heißgasführen-den Mischgehäusen von Gasturbinen 618
3.3.6.1.1 Worum es geht 618
3.3.6.1.2 Einleitung 619
3.3.6.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 620
Untersuchungen 620
3.3.6.1.4 Diskussion und Bewertung der 622
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 622
3.3.6.1.5 Empfehlungen und 623
Abhilfemaßnahmen 623
3.3.6.1.6 Erkenntnisse aus diesem 623
Schadensfall (Lessons learned) 623
3.3.6.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 623
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 623
Fertigung und die wiederkehrenden 623
Prüfungen (WKP) im Betrieb 623
3.3.7 Temperaturwechselrisse (TMF-Risse) 624
3.3.7.1 Thermoermüdungsrisse in Hitzeschildplatten von Gasturbinen 624
3.3.7.1.1 Worum es geht 624
3.3.7.1.2 Einleitung 625
3.3.7.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 626
Untersuchungen 626
3.3.7.1.4 Diskussion und Bewertung der 627
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 627
3.3.7.1.5 Empfehlungen und 628
Abhilfemaßnahmen 628
3.3.7.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 628
(Lessons learned) 628
3.3.7.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 628
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 628
Fertigung und die wiederkehrenden 628
Prüfungen (WKP) im Betrieb 628
3.4 Schäden durch tribologische Beanspruchungen 630
3.4.1 Reiboxidation (Fretting, Passungsrost, Reibrost) 630
3.4.1.1 Bruch der Läuferwelle der Hochdruck-Teilturbine einer Dampfturbine 630
3.4.1.1.1 Worum es geht 630
3.4.1.1.2 Einleitung 631
3.4.1.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 633
Untersuchungen 633
3.4.1.1.4 Diskussion und Bewertung der 636
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 636
3.4.1.1.5 Empfehlungen und 637
Abhilfemaßnahmen 637
3.4.1.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 637
(Lessons learned) 637
3.4.1.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 637
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 637
Fertigung und die wiederkehrenden 637
Prüfungen (WKP) im Betrieb 637
3.4.1.2 Verhakungsrisse an zwei Schau-feln der Hochdruck-Teilturbine einer Dampfturbine 638
3.4.1.2.1 Worum es geht 638
3.4.1.2.2 Einleitung 638
3.4.1.2.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 638
Untersuchungen 638
3.4.1.2.4 Diskussion und Bewertung der 640
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 640
3.4.1.2.5 Empfehlungen und 640
Abhilfemaßnahmen 640
3.4.1.2.6 Erkenntnisse aus diesem 640
Schadensfall (Lessons learned) 640
3.4.1.2.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 640
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 640
Fertigung und die wiederkehrenden 640
Prüfungen (WKP) im Betrieb 640
3.4.1.3 Verschleiß und Reiboxidation an den Zugankerbuchsen einer Gasturbine 642
3.4.1.3.1 Worum es geht 642
3.4.1.3.2 Einleitung 642
3.4.1.3.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 642
Untersuchungen 642
3.4.1.3.4 Diskussion und Bewertung der 646
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 646
3.4.1.3.5 Empfehlungen und 646
Abhilfemaßnahmen 646
3.4.1.3.6 Erkenntnisse aus diesem 647
Schadensfall (Lessons learned) 647
3.4.1.3.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 647
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 647
Fertigung und die wiederkehrenden 647
Prüfungen (WKP) im Betrieb 647
3.4.1.4 Reiboxidationsschädigung eines Schiffsdampfturbinenlagers aufgrund eines Transport­fehlers 648
3.4.1.4.1 Worum es geht 648
3.4.1.4.2 Einleitung 650
3.4.1.4.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 650
Untersuchungen 650
3.4.1.4.4 Diskussion und Bewertung der 665
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 665
3.4.1.4.5 Empfehlungen und 666
Abhilfemaßnahmen 666
3.4.1.4.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 666
(Lessons learned) 666
3.4.1.4.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 666
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 666
Fertigung und die wiederkehrenden 666
Prüfungen (WKP) im Betrieb 666
3.4.1.5 Bruch der Spindelwelle einer Dampfturbine 667
3.4.1.5.1 Worum es geht 667
3.4.1.5.2 Einleitung 667
3.4.1.5.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 669
Untersuchungen 669
3.4.1.5.4 Diskussion und Bewertung der 677
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 677
3.4.1.5.5 Empfehlungen und 677
Abhilfemaßnahmen 677
3.4.1.5.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 677
(Lessons learned) 677
3.4.1.5.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 677
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 677
Fertigung und die wiederkehrenden 677
Prüfungen (WKP) im Betrieb 677
3.4.1.6 Bruchuntersuchung am HPC Rotor Drum 678
3.4.1.6.1 Einführung 678
3.4.1.6.2 Funktionsbeschreibung 679
3.4.1.6.3. Werkstoffspezifikation 679
3.4.1.6.4 Sichtprüfung 679
3.4.1.6.5 Mikrofraktographische 681
Untersuchung 681
3.4.1.6.6 Metallographische Untersuchung 683
3.4.1.6.7 Ergebnis 684
3.4.1.6.8 Maßnahmen 685
Literatur 685
3.4.2 Furchungsverschleiß (Zwei- Körper-Verschleiß, Abrasiv­gleitverschleiß) 686
3.4.2.1 Verschleiß an Dämpfungsbolzen einer Gasturbinenlaufschaufel-stufe 4 686
3.4.2.1.1 Worum es geht 686
3.4.2.1.2 Einleitung 688
3.4.2.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 688
Untersuchungen 688
3.4.2.1.4 Diskussion und Bewertung der 689
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 689
3.4.2.1.5 Empfehlungen und 690
Abhilfemaßnahmen 690
3.4.2.1.6 Erkenntnisse aus diesem 690
Schadensfall (Lessons learned) 690
3.4.2.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 690
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 690
Fertigung und die wiederkehrenden 690
Prüfungen (WKP) im Betrieb 690
3.4.3 Tropfenschlagerosion 691
3.4.3.1 Durch Tropfenschlagerosion ausgelöster Schwingbruch einer Dampfturbinenschaufel 691
3.4.3.1.1 Worum es geht 691
3.4.3.1.2 Einleitung 691
3.4.3.1.3 Ergebnisse der werkstofftechnischen 692
Untersuchungen 692
3.4.3.1.4 Diskussion und Bewertung der 692
Untersuchungsergebnisse, Schluss­folgerungen 692
3.4.3.1.5 Empfehlungen und 693
Abhilfemaßnahmen 693
3.4.3.1.6 Erkenntnisse aus diesem Schadens­fall 693
(Lessons learned) 693
3.4.3.1.7 Hinweise für die zerstörungsfreie 693
Werkstoffprüfung (ZfP) in der 693
Fertigung und die wiederkehrenden 693
Prüfungen (WKP) im Betrieb 693
3.5.1 In den Fallstudien direkt zitierte Literatur 694
3.5 Literaturangaben 694
3.5.2 Schäden an Turbomaschinen 695
3.5.3 Schadenskunde allgemein 696
3.5.4 Untersuchungsmethoden allgemein 698
Metallographie 698
Fraktographie 698
Rasterelektronenmikroskopie 698
3.5.5 Ermüdung, Bruchmechanik 698
3.5.6 Korrosion in wässrigen Medien 699
3.5.7 Thermische Schädigungen 699
3.5.8 Kriechverhalten, Zeitstand­festigkeit 699
3.5.9 Tribologie 700
3.5.10 Werkstoffe, Wärmebehand­lung, Superlegierungen 700
3.5.11 Fertigungsverfahren, Beschichtungen, Löten und Schweißen 700
3.5.12 Zerstörungsfreie Werkstoff­prüfung 700
3.5.13 Begriffe der Schadenskunde 700
Die in diesem Kapitel behandelten Werkstoffe, aus denen die in den Fallstudien be­handelten Schadensbauteile gefertigt waren, sind aufsteigend nach Werkstoff­­num­mern und innerhalb der Gruppen ebenfalls aufsteigend nach Legierungsgehalt ge­ordnet. 702
Teil IV Werkstoffe der Schadensbauteile aus den Fallstudien 702
4.1 Werkstoff-Nr. 1.0345 (St 35.8I) 706
4.2 Werkstoff-Nr: 1.0402 (unlegierter Kohlenstoffstahl C22) 708
4.3 Werkstoff-Nr. 1.4021 (X20Cr13) 710
4.4 Werkstoff-Nr. 1.4024 (X15Cr13) 713
4.5 Werkstoff-Nr. 1.4057 (X17CrNi16-2) 715
4.6 Werkstoff-Nr. 1.4120 (X20CrMo13) 716
4.7 Werkstoff-Nr. 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) 717
4.8 Werkstoff-Nr. 1.4923 (X22CrMoV12-1) 719
4.9 Werkstoff-Nr. 1.4961 (X8CrNiNb16-13) 722
4.10 Werkstoff-Nr. 1.4968 (GX7CrNiNb16-13) 724
4.11 Werkstoff-Nr. 1.4971 (X12CrCoNi21-20), Markenname N-155 724
4.12 Werkstoff-Nr. 1.5415 (16Mo3) 726
4.13 Werkstoff-Nr. 1.6513 (28NiCrMo4) 727
4.14 Werkstoff-Nr. 1.6582 (34CrNiMo6) 728
4.15 Werkstoff-Nr. 1.6738 (28NiCrMo7-4) 730
4.16 Werkstoff-Nr. 1.7733 (24CrMoV5-5) 731
4.16a Werkstoff-Nr. 1.7711 (40CrMoV4-6) 733
4.17 Werkstoff-Nr. 1.8070 (21CrMoV5-11) 735
4.18 Werkstoff-Nr. 1.8161 (58CrV4) 736
4.19 Werkstoff-Nr. 2.3770 (LgSn80) 737
4.20 Udimet 520 (NiCr19Co12MoTiAlW) 738
4.21 Inconel 738 LC (G-NiCr16Co8TiAlWMo) 739
4.22 Inconel 792 (G-NiCr12Co8TiAlWMoHf) 740
4.23 B-1900 741
4.24 Udimet 720 (NiCr18Co15MoTiAlW) 742
4.25 Werkstoff-Nr. 2.4668 (NiCr19NbMo), Markenname Inconel 718 743
4.26 René 80 (G-NiCr14Co9TiAlWMo) 744
4.27 Werkstoff-Nr. 2.4603 (NiCr21Fe18Mo), Markenname Hastelloy X 746
4.28 Werkstoff-Nr. 2.4632 (NiCr20Co18Ti), Markenname Nimonic 90 747
4.29 PWA 1484SXL (ähnlich G-NiCr12Co9TiAlWTaMo) 749
4.30 Werkstoff-Nr. 2.4973 (NiCr19CoMo), Markenname René 41 751
4.31 Werkstoff-Nr. 2.4663 (NiCr23Co12Mo), Markenname Alloy 617 752
4.32 Werkstoff-Nr. 1.4943 (X5NiCrTi26-15), Markenname Alloy A-286 753
4.33 Werkstoff-Nr. 3.7165 (TiAl6V4) 754
Stichwortverzeichnis 756
Back Cover 764

Erscheint lt. Verlag 3.11.2011
Sprache deutsch
Themenwelt Technik Maschinenbau
ISBN-10 3-446-42966-2 / 3446429662
ISBN-13 978-3-446-42966-6 / 9783446429666
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