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CETA, a step towards a low activation martensitic steel; CETA, ein Entwicklungsschritt zu einem schwach aktivierbaren martensitischen Chromstahl

Technical Report:

Abstract

The conventional martensitic 9-12% CrMoV Nb steel, type MANET/W.nr. 1.4914, an European reference, shows promising properties for an application as ``First Wall`` - and as structural material for fusion devices. One of few drawbacks is the high neutron-induced, longterm activation through elements like Mo, Ni and Nb. The substitution of these important alloying elements by W and Ta leads to a new group of 8-10% Cr W V Ta alloys, to which the steel CETA belongs. Activation calculations indicate that a reduction of longterm activation can be achieved through this compositional change. Investigations of CETA revealed that this new steel is fully martensitic without any {delta}-ferrite formation, and grain-refinement can fully be achieved by Ta alloying. The alloy exhibits good hardenability and tempering behaviour. The transformation behaviour is very similar to that of the CrMoVNb steels. The tensile-, creep- and creep rupture-properties satisfy the requirements, the impact properties correspond to the values measured for the MANET material. Further improvement of all properties seems to be possible through optimization of the chemical composition of this new steel. (orig.) [Deutsch] Ausgehend von dem hochwarmfesten martensitischen Stahl mit der Werkstoff-Nr. 1.4914 wurde durch Substitution der stark aktivierenden Legierungselemente Mo, Nb und Ni durch  More>>
Publication Date:
Jun 01, 1993
Product Type:
Technical Report
Report Number:
KFK-5060
Reference Number:
SCA: 700480; 360103; PA: DEN-94:0F0718; EDB-94:027953; ERA-19:007879; NTS-94:015652; SN: 94001136165
Resource Relation:
Other Information: PBD: Jun 1993
Subject:
70 PLASMA PHYSICS AND FUSION TECHNOLOGY; 36 MATERIALS SCIENCE; MARTENSITIC STEELS; MECHANICAL PROPERTIES; OPTIMIZATION; THERMONUCLEAR REACTOR MATERIALS; MATERIAL SUBSTITUTION; IMPACT TESTS; FIRST WALL; TUNGSTEN ADDITIONS; VANADIUM ADDITIONS; CERIUM ADDITIONS; TANTALUM ADDITIONS; CHROMIUM STEELS; HARDNESS; 700480; 360103; COMPONENT DEVELOPMENT; MATERIALS STUDIES
OSTI ID:
10119822
Research Organizations:
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH (Germany). Inst. fuer Materialforschung; Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH (Germany). Projekt Kernfusion
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Journal ID: ISSN 0303-4003; Other: ON: DE94734059; TRN: DE94F0718
Availability:
OSTI; NTIS (US Sales Only); INIS
Submitting Site:
DEN
Size:
53 p.
Announcement Date:
Jun 30, 2005

Technical Report:

Citation Formats

Anderko, K, Ehrlich, K, Schaefer, L, and Schirra, M. CETA, a step towards a low activation martensitic steel; CETA, ein Entwicklungsschritt zu einem schwach aktivierbaren martensitischen Chromstahl. Germany: N. p., 1993. Web.
Anderko, K, Ehrlich, K, Schaefer, L, & Schirra, M. CETA, a step towards a low activation martensitic steel; CETA, ein Entwicklungsschritt zu einem schwach aktivierbaren martensitischen Chromstahl. Germany.
Anderko, K, Ehrlich, K, Schaefer, L, and Schirra, M. 1993. "CETA, a step towards a low activation martensitic steel; CETA, ein Entwicklungsschritt zu einem schwach aktivierbaren martensitischen Chromstahl." Germany.
@misc{etde_10119822,
title = {CETA, a step towards a low activation martensitic steel; CETA, ein Entwicklungsschritt zu einem schwach aktivierbaren martensitischen Chromstahl}
author = {Anderko, K, Ehrlich, K, Schaefer, L, and Schirra, M}
abstractNote = {The conventional martensitic 9-12% CrMoV Nb steel, type MANET/W.nr. 1.4914, an European reference, shows promising properties for an application as ``First Wall`` - and as structural material for fusion devices. One of few drawbacks is the high neutron-induced, longterm activation through elements like Mo, Ni and Nb. The substitution of these important alloying elements by W and Ta leads to a new group of 8-10% Cr W V Ta alloys, to which the steel CETA belongs. Activation calculations indicate that a reduction of longterm activation can be achieved through this compositional change. Investigations of CETA revealed that this new steel is fully martensitic without any {delta}-ferrite formation, and grain-refinement can fully be achieved by Ta alloying. The alloy exhibits good hardenability and tempering behaviour. The transformation behaviour is very similar to that of the CrMoVNb steels. The tensile-, creep- and creep rupture-properties satisfy the requirements, the impact properties correspond to the values measured for the MANET material. Further improvement of all properties seems to be possible through optimization of the chemical composition of this new steel. (orig.) [Deutsch] Ausgehend von dem hochwarmfesten martensitischen Stahl mit der Werkstoff-Nr. 1.4914 wurde durch Substitution der stark aktivierenden Legierungselemente Mo, Nb und Ni durch die wenig aktivierenden Elemente W, Ta und Ce und weitere metallurgische Veraenderungen ein nur schwach aktivierbarer martensitischer Stahl entwickelt, der sich in seiner zukuenftigen Form als Werkstoff fuer die Erste Wand und Blanketstrukturen eignen soll. Der Stahl wurde einer genauen Pruefung unterzogen, um die Auswirkungen der Veraenderungen in der chemischen Zusammensetzung auf die metallurgischen und die mechanischen Eigenschaften festzustellen. Das Umwandlungsverhalten der neuen Charge CETA entspricht noch weitgehend dem des Ausgangsstahls 1.4914. Der neue Stahl ist voll martensitisch, deltaferritfrei, feinkoernig, anlassbestaendig, und er ist gut durchhaertbar. Die Zug- und Zeitstandeigenschaften entsprechen den Anforderungen, und die Kerbschlageigenschaften sind brauchbar und noch verbesserungsfaehig. (orig.)}
place = {Germany}
year = {1993}
month = {Jun}
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