Kriechen
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Metallurgy Fundamentals
Definition
Die zeitabhängige, bleibende Verformung eines Werkstoffs unter konstanter Last oder Spannung bei erhöhter Temperatur, üblicherweise oberhalb des 0,4-Fachen der absoluten Schmelztemperatur. Ein Kriechbruch kann bei Spannungen weit unterhalb der Streckgrenze bei Raumtemperatur eintreten.
Detaillierte Erklärung
Der Vorgang verläuft in drei Stadien: Im primären Bereich nimmt die Kriechgeschwindigkeit durch Kaltverfestigung ab, im sekundären stellt sich aus dem Wechselspiel von Verfestigung und Erholung eine stationäre Rate ein, im tertiären beschleunigt sie sich durch Einschnürung, Porenbildung an Korngrenzen oder Gefügeabbau bis zum Bruch. Nickelbasis-Superlegierungen, Kobaltlegierungen und warmfeste ferritisch-martensitische Stähle sind darauf ausgelegt, dem Kriechen bei den Betriebstemperaturen von Gasturbinenschaufeln und Bauteilen thermischer Kraftwerke standzuhalten. Verbessert wird die Kriechbeständigkeit durch Mischkristallverfestigung, die Ausscheidung stabiler Zweitphasenteilchen sowie durch einkristalline oder gerichtet erstarrte Gefüge.