Modelli di danneggiamento e previsione di durata a creep-fatica per acciai P91 per applicazioni ad alta temperatura

Accuracy of life prediction and damage evaluation methods is fundamental for the assessment of remaining life of high temperature component, such as boilers and turbines parts. Moreover, understanding of damage mechanisms involved during strain hold and in high temperature fatigue is a prerequisite for interpreting experimental ad damage models results. Several models were proposed in the last fifty years but only few have gained widespread acceptance among researchers. Of these, four have been analyzed and characterized through the construction of a database of LCF and creep tests on mod. 9Cr1Mo carried out in NIMS. These models have subsequently been used to evaluate creep and fatigue damage components of isothermal strain controlled creep-fatigue tests at 550°C and 600°C with different dwell times. Predicted lives have finally been compared with actual results.

L'accuratezza dei metodi di previsione di durata e del calcolo del danneggiamento accumulato in condizioni di creep-fatica è fondamentale per l'accertamento della vita residua dei componenti per le alte temperature. Inoltre la conoscenza dei meccanismi di danneggiamento che entrano in gioco nella fatica ad alta temperatura e durante il mantenimento in trazione risulta necessario per interpretare i risultati sperimentali e dei modelli di danneggiamento. Solo alcuni dei molti modelli che sono stati proposti a partire dagli anni '50 hanno avuto successo e tra questi si è scelto di analizzarne quattro. Per mezzo della costruzione di un database di prove di fatica LCF e di creep sul mod. 9Cr1Mo condotte al NIMS, è stato possibile caratterizzarne i parametri. Successivamente i modelli sono stati impiegati per valutare le componenti di danneggiamento relative a prove di creep-fatica isoterme a 550°C e 600°C in controllo di deformazione con diversi tempi di mantenimento. Infine le durate a cedimento calcolate sono state confrontate con il risultato sperimentale.