Hochtemperaturwerkstoffe und Kriechen

Welche Aussage über die drei Stadien einer bei konstanter Last und Temperatur gemessenen Kriechkurve (Dehnung über der Zeit) trifft zu?

  1. AIm Übergangskriechen (primären Kriechen) nimmt die Dehngeschwindigkeit mit der Zeit zu, erreicht im stationären (sekundären) Kriechen einen konstanten Höchstwert und nimmt im beschleunigten (tertiären) Kriechen wieder ab
  2. BIm Übergangskriechen nimmt die Dehngeschwindigkeit allmählich ab, im stationären Kriechen halten sich Verfestigung und Erholung die Waage, sodass sie nahezu konstant ist, und im beschleunigten Kriechen steigt sie bis zum Bruch an
  3. CIm stationären (sekundären) Stadium halten sich Verfestigung und Erholung die Waage, sodass die Versetzungsbewegung völlig stillsteht und die Dehnung vom Ende des Übergangskriechens bis zum Beginn des beschleunigten Kriechens überhaupt nicht zunimmt
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Lösung: B. Im Übergangskriechen nimmt die Dehngeschwindigkeit allmählich ab, im stationären Kriechen halten sich Verfestigung und Erholung die Waage, sodass sie nahezu konstant ist, und im beschleunigten Kriechen steigt sie bis zum Bruch an

Nach der Anfangsdehnung unmittelbar bei Lastaufbringung überwiegt im Übergangskriechen die Verfestigung durch sich vermehrende und verhakende Versetzungen gegenüber der Erholung, und die Dehngeschwindigkeit sinkt allmählich. Im stationären Kriechen halten sich die Verfestigung und die Erholung, etwa durch Klettern von Versetzungen, die Waage, sodass die Dehngeschwindigkeit minimal und nahezu konstant ist. Da dieses Stadium den größten Teil der Lebensdauer ausmacht, verwendet man in der Auslegung die stationäre (minimale) Kriechgeschwindigkeit. Im beschleunigten Kriechen steigt die Dehngeschwindigkeit durch Bildung und Vereinigung von Poren an den Korngrenzen, Querschnittsabnahme durch Einschnürung und Gefügeschädigung bis zum Bruch an. Die Aussage mit vertauschtem Anstieg und Abfall der Geschwindigkeit verwechselt die Reihenfolge der Stadien. Stationär bedeutet, dass die Dehngeschwindigkeit konstant ist, nicht, dass die Dehnung zum Stillstand kommt.

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