Kontakt

Dr. Eberhard Altstadt

Leiter
Konstruktionswerkstoffe
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Dr. Cornelia Kaden

c.kaden@hzdr.de, c.heintzehzdr.de
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Publikationen

Heiße Zellen

Konstruktionswerkstoffe

Die Sicherheit kerntechnischer Anlagen wird maßgeblich durch das mechanische Werkstoffverhalten unter extremen Betriebsbedingungen (Neutronenbestrahlung, hohe Temperaturen) bestimmt. Im Rahmen des Programms NUSAFE (Nuclear Waste Management, Safety and Radiation Research) der Helmholtz-Gemeinschaft untersuchen wir skalenübergreifend das Schädigungs- und Bruchverhalten von bestrahlten Reaktorwerkstoffen. Im Fokus stehen die

Untersuchung von Langzeitbestrahlungseffekten in Reaktordruckbehälterstähle laufender und neuer Reaktoren im Hinblick auf Laufzeitverlängerung
Beurteilung der Bestrahlungstoleranz innovativer Werkstoffe für zukünftige Reaktorkonzepte einschließlich Kernfusion
(e.g. ferritisch/martensitische Chromstähle, oxiddisperionsverfestigte Stähle, neuartige Hochentropielegierungen)

Das methodische Spektrum erlaubt die Betrachtung der gesamten Wirkungskette von Bestrahlungseffekten auf der nm-Skala bis zum makroskopischen mechanischen Werkstoffverhalten. Ziel ist es, Bestrahlungseffekte zu erkennen, besser zu verstehen und zu mildern. Mit den heißen Zellen zur Untersuchung neutronenbestrahlter Materialien und dem Ionenstrahlzentrum für Ionenbestrahlungsexperimente verfügt das HZDR über eine einzigartige Infrastruktur.

Unsere Expertise:

Laufende Projekte

Innovative structural materials for fission and fusion
(INNUMAT, EU, HORIZON-EURATOM, 2022-2026)
European Database for Multiscale Modelling of Radiation Damage
(ENTENTE, EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
Fracture mechanics testing of irradiated RPV steels by means of sub-sized specimens
(FRACTESUS, EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
Structural Materials research for safe Long Term Operation of LWR NPPs
(STRUMAT-LTO, EU-H2020-Euratom, 2020-2024)
Untersuchungen zum Ausheilverhalten von Reaktordruckbehälterstählen bei niedrigen Temperaturen
(WetAnnealing, BMWI, 2020-2025)
Physical modelling and modelling-oriented experiments for structural materials 2
(IOANIS2, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027, Koordinator HZDR)
In-situ experiments for nuclear applications
(INSITEX, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027)
On the use of small punch as high-throughput screening technique to extract mechanical properties of ion irradiated materials
(SHERPA, EERA-JPNM Pilotprojekt, 2023 - 2027)

Neuste Publikation

ASTM interlaboratory study on tensile testing of AM deposited and wrought steel using miniature specimens

Dzugan, J.; Lucon, E.; Koukolikova, M.; Li, Y.; Rzepa, S.; Yasin, M. S.; Shao, S.; Shamsaei, N.; Seifi, M.; Lodeiro, M.; Lefebvre, F.; Mayer, U.; Olbricht, J.; Houska, M.; Mentl, V.; You, Z.

Abstract

An interlaboratory study, involving eigth international laboratories and coordinated by COMTES FHT (Czech Republic), was conducted to validate tensile measurements obtained using miniature specimens on additively manufactured (AM) components and artifacts. In addition to AM 316L stainless steel (316L SS), a wrought highstrength steel (34CrNiMo6V, equivalent to AISI 4340) was also used. Based on the results, a precision statement in accordance with ASTM E691 standard practice was developed, intended for inclusion in a proposed annex to
the ASTM E8/E8M tension testing method. The primary outcomes of the study highlighted the agreement between yield and tensile strength measured from miniature and standard-sized tensile specimens. Furthermore, most tensile properties exhibited similar standard deviations, offering users insight into the efficacy of miniature specimen applications.

Keywords: 316L stainless steel; Additive manufacturing; High-strength steel; Miniature specimens; Tensile tests

Theoretical and Applied Fracture Mechanics 131(2024), 104410
DOI: 10.1016/j.tafmec.2024.104410

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-39060

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