Wolf, Marcus

Arbeitstitel

Phänomenologie der Schwingungsrisskorrosion von austenitisch-ferritischen Duplexstählen in hoch salzhaltigen wässrigen Lösungen

Betreuung

Prof. Dr.-Ing- Thomas Böllinghaus, TU Magdeburg; Prof. Dr.-Ing. Hans Hoffmeister, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg; Prof. Dr.-Ing. Anja Pfennig, HTW Berlin

Abstract

Ein hinreichend zuverlässiger Betrieb von Geothermiekraftwerken, der sich durch möglichst lange Laufzeiten auszeichnet, stellt zurzeit noch eine große Herausforderung dar. Zurückzuführen ist dies u.a. darauf, dass wichtige technische Komponenten gekoppelt dynamisch-mechanisch und korrosiv beansprucht werden, was zu einem Versagen durch Schwingungsrisskorrosion führen kann.
Der ferritisch-austenitische Duplexstahl X2CrNiMoN22-5-3 ist einer der möglichen Werkstoffe für Komponenten in Geothermiekraftwerken. Um belastbare Aussagen zum Werkstoffverhalten zu treffen muss dieses unter Realbedingungen geprüft werden. Hierfür müssen geeignete Prüfeinrichtungen konstruiert, gefertigt und erprobt werden.
Die Herausforderung besteht darin, den Werkstoff unter gekoppelter mechanisch-korrosiver Beanspruchung (Zug-/Druck- bzw. Umlaufbiegebelastung, Mittelspannung=0 MPa, Prüffrequenz ca. 30 Hz, R=-1, Aquifer des Norddeutschen Beckens bei 96 °C) zu prüfen, um Kenntnisse über die Phänomenologie der Schwingungsrisskorrosion des Werkstoffs zu erlangen. Ebenso wird der Effekt unterschiedlicher Einflussparameter, wie Oberflächengüte, elektrische Isolierung der Probe, Einfluss des elektrochemischen Potentials und der Belastungsart, untersucht. Dazu werden die Proben fraktographisch und metallographisch analysiert. Hierbei werden besonders die Phase der Rissinitiierung untersucht, speziell im Zusammenhang mit möglicher Lochkorrosion, wie auch die durch Wasserstoff hervorgerufenen Effekte bei Rissinitiierung und -ausbreitung.