Einfluss einer Laves Phase auf die Kriechschädigungsprozesse in einem hochwarmfesten 9% Cr- Stahl mit Mo und B

Hochwarmfeste ferritisch/martensitische 9 - 12% Cr - Stähle finden vor allem im Bereich der Energiegewinnung in kalorischen Kraftwerken Verwendung. Während des Einsatzes bei typischen Temperaturen von bis zu 600°C verändert sich die Mikrostruktur dieser Werkstoffe aufgrund der thermischen und mechanischen Belastung kontinuierlich. Als Charakteristikum dieser mit Mo und/oder W legierten Stähle kann die Ausscheidung einer intermetallischen Laves Phase nach einigen 100 - 1000h (je nach chemischer Zusammensetzung des Stahles und Einsatzbedingungen) aufgefasst werden. Am Beispiel eines, für Anwendungen in der neuen Generation von Dampfkraftwerken (höhere Dampfdrücke und Dampftemperaturen zur Steigerung des thermischen Wirkungsgrades) adaptierten 9% - Cr - Stahl mit Mo und B wird die Ausscheidungskinetik dieser Phase durch einen angepassten Johnson-Mehl-Avrami - Ansatz beschrieben. Weiters werden die Ergebnisse von umfangreichen FEG (Fiel Emission Gun) - ESEM (Environmental Secondary Electron Microscope) - Analysen hinsichtlich der Schädigungsmechanismen die, unter kombinierter mechanischer und thermischer Belastung an das Vorhandensein dieser intermetallischen Phase gekoppelt sind präsentiert. Zur qualitativen Beurteilung der Bruchempfindlichkeit der Laves Phase in diesem Stahl wurden nahe solcher Ausscheidungen Mikrohärteeindrücke gesetzt und die entsprechenden Mikrostrukturbereiche anschließend im Rasterelektronenmikroskop untersucht. Diese Auswertungen erfolgten an einer langzeitig (60458h) bei 600°C ausgelagerten Probe des zuvor erwähnten Stahles.