Studio del comportamento in regime di creep fatica di acciai per applicazioni ad alta temperatura

In this master’s thesis we study high temperature creep and fatigue phenomena into power plant components in presence of defects. Experimental tests of high temperature creep and creep-fatigue are presented: this allows to obtain a correlation between the C ∗ and C t parameters of fracture mechanics for crack propagation. To facilitate the numerical simulation of the propagation of high-temperature cracks in cylindrical components a procedure has been developed in Python environment. The procedure allows to model a tube with axial and circumferential cracks, in order to assign the elasto-plastic material properties and to call a specific subroutine for the simulation of the creep behavior. This procedure was used for the modeling stage of axial cracks of different depths in a piping operating at 600 o C of temperature and the preliminary results are shown.

In questo lavoro si studiano fenomeni di creep fatica ad alta temperatura in materiali per impianti di produzione di potenza in presenza di difetti. Si presentano prove sperimentali di creep e di creep-fatica ad alta temperatura che permettono di ricavare una correlazione tra i parametri della meccanica della frattura C ∗ e C t e la propagazione della cricca. Per facilitare la simulazione numerica della propagazione delle cricche ad alta temperatura in componenti cilindrici è stata messa a punto una procedura in ambiente Python. La procedura permette di modellare un tubo con cricca assiale e circonferenziale, di assegnare le proprietà elasto plastiche del materiale e di chiamare una subroutine specifica per la simulazione del comportamento a creep. Tale procedura è stata utilizzata per la modellazione di cricche assiali di diversa profondità in una tubazione operante ad una temperatura di 600 o C di cui vengono mostrati i risultati preliminari.