Creep-fatigue behaviour of an AISI stainless steel at 550°C

Autor: J. Périnet, Maxime Sauzay, Michel Mottot, L. Allais, M. Noblecourt, Isabelle Monnet
Přispěvatelé: Service des Recherches Métallurgiques Appliquées (SRMA), Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)
Rok vydání: 2004
Předmět:
Zdroj: Nuclear Engineering and Design
Nuclear Engineering and Design, 2004, 232 (3), pp.219-236. ⟨10.1016/j.nucengdes.2004.05.005⟩
Nuclear Engineering and Design, Elsevier, 2004, 232 (3), pp.219-236. ⟨10.1016/j.nucengdes.2004.05.005⟩
ISSN: 0029-5493
1872-759X
DOI: 10.1016/j.nucengdes.2004.05.005
Popis: In the past, a lot of experimental studies have been devoted to creep-fatigue interactions in austenitic stainless steels. Tests have been carried mainly at temperatures of at least 600 °C and at high applied strains, which are supposed to be the most damaging. The present work is dedicated to mechanical tests, TEM observations and lifetime predictions at 550 °C which corresponds to the real industrial temperature in Liquid Metal Fast Breeder Reactors. It is shown that if pure fatigue test results are close to those performed at 600 °C, some of the creep-fatigue results are different, particularly for small applied strains which correspond once more to the industrial conditions. In the 0.25–0.3% strain amplitude range, the stress is larger with hold time than without whatever is the hold time up to 5 h. The numbers of cycles to failure are greatly reduced and no saturation with the hold time is observed, contrary to higher temperature results. The stress–strain behaviour is discussed considering several high temperature mechanisms such as ageing, recovery and viscoplasticity and using TEM observations and stress partitioning into kinematic, isotropic and thermal stresses. Finally, a simple linear damage accumulation model is applied to the 550 °C and 600 °C tests, using the measured stresses. The stress dependence on hold time can partly explain the observed failure results on fatigue life.
Databáze: OpenAIRE
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