ML20137M033: Difference between revisions

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    ~
O                                        O INTER-COseRJNICATION 188.Afe STEEL aprANY Im!ANA HAme0R WORKS DATE      AustST 19, 1945 t
                                                                        /f R.C.SCINE                                                          r TO TITLE etANAGER                                    PROM          -
                                                                                    *f DEPT. OPERATING TEO*s0 LOGY                                  G.W.04NSER '/
(
TITLE    SECTION MAN 5GER DEPT. OPERATING TEOosDLOGY FILE RtP. OIe PILS NO. 30817 l
CDP!ts TO        J.NEllt            M.MONA00 H.HENDRICKSON-4    P . P . Det SthJECT l                              INRYCD POST TENSION!N8 O!v!SION JOStPH M. Pantry leJCLEAR PLANT ANCHDR HEAD INVESTIGATIOp*
i OND INVESTIGATION NO. 50017 IN MAY CP 1985      MAGNETIC PARTICLE INSPECTIONS REVtALED INDI*
CATIONS WHICH APPEAmt0 TO 94 ORACKS IN TWO PIELO ANoen MEADS INSTALLED ON THE CONTA!IcetNT SUILO!Nel 0F THE JOSEPH N. PAftLEY IAJCLEAR PLANT LOLAfte AT 00TNAN. ALASAfeA. PURTMA EAAsetstATIDI CBN*
CLUDED THAT ONLY ONE AtemeDR HEAO, PN 039. WAS CRAGttO. THE ANDem HEADS WRt SUPPLIED AND INSTALLIO SY 18stVQ3 POST TENSIONING DIVISION. THE PLANT. WHICH HAS SEEN IN SERVICE POR APPROR!uAftLY t!aMT YtAAS, IS OPERAft0 BY THE ALABAf44 POWtR ODir ANT .            THE ATTACHED REPORT BY est. 0.7. KRATING COVERS .TNE ApeALYttl Age letTALLURGICAL EVALUAT1088 0F THESE TWO ANCMDR HEADS, PN OSS AND Pt OSS. IN ALDITION. THE REPORT COVERS THE IEETALLURGICAL RVALUATION OF t!GHT OTHtR ANCMOR HEADS, WHICH wtat Atle0VfD PRoel THE CONTA!Na IstNT SUILO!NGS BUT SHowtD NO INDICATIONS OF CRACKS, IN A00! TION,
* ONE ANOGR HEAD, TFD 24, WH!cM WAS PRost THE LOT Ult 0 POR REPLAct*          ,
NtMTS, WAS ALSO TfSTED. Ist KEATING'S CONCLUSIONS Allt AS POLLOWS 0601200171 060117 POR    ADOCK 0D000340 t
a                        PDR
 
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4 j                                                                                            PAtt 2 1
: 1. CRACKING OF ANCM04 HEAD FN 02S WAS DUt TO IN St#VICE PAATI AL EMBAITLEMENT AS INDICATto BY THE PetSENCE OF SteNIFICANT ANDUNTS OF                                              l INTRAGRAMJLAR SEPAAATION (1951 ON THE PetCAACKt0 PRACTunt Facts.
IT WAS CONCLUDE 0 THAT THE EMBA!TTLEMENT ASSULTIO PAON IITHER j                            MYOROSEN STRESS CAACKING IMSC). STatSS COSAOSION CAACKINS (SCC) l                            OR A COMBINATION OF BOTH.
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!                    2. TMt CAACKS OF ANCM04 MEAD FN 028 ORIGIN 4ft0 AT THE SMIN PACE AND PA0PASATED NORMAL TO TMAT FACE IN A STRA!0NT AND PARALLtL j                            OSIENYATION TO THE AOLLING DIRECTION.
l                    3. TMt ANCHORAGES CAM!s!TED VARYINS 0E048E8 0F C0880SION PITTING AT THC
]                            SMIN AND SUTTONMEAD Fact $ IMOICATING THAT ACTIVE COAA0SION WAS                                                  n OCCUSAING 04 MAD OCCUA880. FN Ott SMOWE0 ME AVT COAAOSION PITTINS                                                i AT SONE CAACKS ON THE SMIN FACE. IN A00! TION. ALL PetCAACMEO
;                            FRACTURE Facts 0F PN 02S SHOWE0 VARYING 0808E85 0F C0820SION.
j                    A. OTHER POS5teLt SoueCES OF ISS MAVE BREN ELIMINAf t0 SY THE CONeINA-I TION OF SCANNING ELECT 20N MICROSCOPY (SIMI AND NECMANICAL TESTING OF THE ANCHORA4il. NOM 0F TMt LABORATORY.CARAf t0 PRACTuttS (TENSILE                                              ;
SPECIMENS AND INPACT SPECINENSI SMOWE0 ANY ISS.                                                                '
{                    S. ANCH04 MEAD FE OSS DIO NOT CONTAIN A CAACK CONTRARY TO AN INDICATION F0ume OY ALAGANA POWEA COMPANY 1APCol. McWtVta, A SteutNCE OF NANY l
N0mmetTALLIC INCLUSIONS A0JActNT TO TMt BUTTOMMEAD Fact OF THE ANCHOR MCAO IN A LINsAA PATTERN SETWEEN TWO TENDON MOLES WAS NOTED WHICM C0AntSPON080 TO TMt LOCATION OF TMt SUPPOSE 0 CAACK AS SITIO SY APCO.                                          k e
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: 6. ANCMDR HEAD HV 038 EXHIS!TED A M AN CROSS-StCTIONAL ACTUAL HRC l          HARONESS A40VE THE SPtCIF!ID HARONE$$ RANSE, AND ANCMORAOCS MU 010, i
PL 040, FC OSS, PN 007. PK 010. PN 008 AND TPD 24 MAD MEAN CROSS-3          SECTIONAL HARONESSES SELOW THE RANGE. ALL OTHER ANCMORAM S
  !          EXH!t!TED MAN CROSS SECTIONAL HARONESSt$ WITHIN THE SPECIFIED i          RANGC. IT SHOULD Bt NDTED THAT LOWER HARONESS WOULO St SENEFICIAL IN REDUCING THE SUSCEPT!s!LITY 70WARO HSC OR SCC. THE STatNGTHS      --
AND DUCTILITIES APPEARED NORMAL POR THE STEEL ALLOY GRAOC ANO CON 0! TION AND WERE CONSISTENT WITH THE MARONESSES.
/
l        T. ALL ANCMORAets MT THE CHEMICAL RieUIREMENTS OF THE ASTN AND INRYC0 SPECIFICATIONS. ALL RES!OUAL ELEM NTS WERE AT ACCEPTA4LE LEVELS.
\          8. THE MICR0 STRUCTURES AND N!CROCLEAMLINES$t1 0F THE SAMPLt1 M Rt AS j          EXPECTto FOR THE STEEL GRADE AND CON 0! TION.
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o                                                                                      o INRYC0 POST TENSIONING O! VISION . INVESTIGATIDN NO. 20017                                                                    PAGE !
LIST OF TAalt$
TASLE 1  W TALLUAGICAL TEST DATA DN ANCMOR HEAD HV OSS TABLE 2  NCTALLueGICAL TEST DATA ON ANCMOR HEAD HP 014 TASLE 3  NETALLURGICAL TEST DATA ON AMCMDR HEAD 64J Ott                                                            -
l TASLE 4  MTALLUSGICAL TEST DATA ON AMCMDR HEAD FE 024 TAaLE S  M TALLURGICAL TEST DATA ON ANCMDR HEAD PL 048 r
l TA8LE 8  NETALLURGICAL TEST DATA ON ANCMDR MtAD FN 035 i
TASLt 7  NCTALLueGICAL TEST DATA ON ANCMDR HEAD FE Ott a
TA8LE 8  NETALLURGICAL TEST DATA ON ANCHOR HEAD FN Ott i                                            TABLE O  MTALLumetCAL TEST DATA ON ANCHOR HEAD FK Ott i
TAalt to MTALLURGICAL TEST DATA ON ANCMOR Hf AD FN 028 TA8Lt 11 NCTALLueGICAL TEST DATA ON AMcMOR HEAD TFD 24 l
I                                                                                                                                                              !
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INRYC0 POST TENSIONING O! VISION      INVEST!aATION NO. 20817                                            PAst !!
LIST OF FIGURES FIQunt 1    SKETCH OF TENDON LOWER END COMPONENTS P!Gunt 2A POSITION OF TESTING ON ANCHORAGES
                                                                                                                        ~
FIGURE 28 POSITION OF TESTING ON ANCHORAetS                                                                  t FIGutt 2A PHOTOGRAPH OF CORROS!ON PITTING OF FN 028 FIGURE 28 PHOTOGRAPH OF Con #05!0N PITTING OF FN 028 FIGUAE 4    FRACTOGAAPH OF FN 028
            .IGURE S    FRACTOGRAPH OF FN 025 WITH OVERLAY
            .'!GUAE 8    PRACTOGRAPH OF FN 025 WITH DVERLAY FIQURE 7    FRACTOGAAPH OF FN 025 WITH OVERLAY FIGL'RE 8    FRACTOGRAPH OF FN 025 FIGuat 8    SEN FRACTOGRAPH OF ISS AT PetCAACK ON FN Ott F1004E 10 SEN FRACTOGRAPH OF ISS AT PARCRACK ON FN 02S I
FIGURE 11 SEN FRACTOGAAPH OF 105 AT PRECRACK ON FN 025 FIGunt 12 SEN FRACTOGRAPH OF 105 AT P#tCAACK ON FN 035 FIGutt 12 SEN FRACT0eAAPH OF P#tCRACK TIP ON FN 025 Fleunt 14 SEN FRACT00AAPH OF CLEAVA4C AT POST CRACK ON FN 025 1
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l TABLE      t.                            INL AM) STEEL METALLURGICAL LABORATORV WETALLURGICAL TEST DATA ON WSEPH M. FARLET POWER PtANT ANCHOR HEAD Dfv036 CHEMICAL ANALYSIS:
C    seN        P          5    SI    CU      NI        M0  CR        AS            CR          V  TI                          AL N 8              02  SN 58 Shk 5$bh Ib5h $bh7 Ihh $ih $hk                                h5 k$lh $ BIS $bth                        $bb Ubbh          $bbbh $bh7 $bbh    b8 Ibi  bi PPM MICROANALYSIS:
CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                          A4H, 82H, C3-4H CARSIDE MO2PHOLOGY                                                                TEMPERED MARTENSITE HARCNESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                          SHN          CONV.
Eked ACTUAL                        FROM 8m                          HRC ACTUAL                  ACTUAL (HRC)
OUTER MIDOLE IpesER            DUTER MIDDLE INNER                DUTER MIDDLE IPedE R                        SURFACE TOP          444          429  468          47.9        45.7    48.4          45.2        45.8      45.0          415        (44.5)
MIDOLE        444          415  444          47.1        44.2    47.1          44.2        42.0      43.5          415        (44.5) 80710M        444          444  444          47.1        47.9    47.1          43.5        44.6      44.6          429        (45.7)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                          YIELD
* TENSILE          TOTAL                REDUCTION          ELASTIC TEST                        STRENGTH          STRENGTH        ELONGATION                  IN AREA          RATIO DIRECTION            CAUGE        (KSI)              (K5I)        (% IN 2*)                    (%)          v5/T5 TRANSVERSE 1            .500*          988.5              204.3              5.0                      14.2          0.92 TRAN5 VERSE 2            .505*          189.8              204.8            10.0                      15.5          0.93
* O.2% OFF-5ET VIELO STRE F.TH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE ItsPACT PROPERTY                      TRAN5 VERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY A85CRPTION, FT.-L85.                            5                    5                            5 BRITitE FRACTURE, %                                95-100                95-100                      95-100 LATERAL EXPANSION, IN.
                                                      .0010                .0025                        .0010 REFER TO FIGURES 24-28 FOR THE TEST POSITIONS AND CRIENTATIONS.
 
TABLE 2.                              INL AM) STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST OATA DN WSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD HPOI4 CHEMICAL ANALYSIS:
C        MN        P          5    SI      CU      NI        WO    CR          AS          C8          V      TI              8          AL  N    02  $N  $8
* 44      .9du .009        .020    .27    .12      .13        .15  1.05      .087      <.008          .00  <.002        < 0005      .036  .008  35 .01 <.01 PPM MICROANAL) SIS:
CLEAMLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                            A3H. 82H CAR 8tDE MORPHOLOGY                                                                T E MP E R E",    .?9fENSITE HARONE55 (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                            BHN          CONV.
Sted ACTUAL                        FROM BHN                          HRC ACTUAL                    ACTUAL (tWC )
OUTER MIDDLE INNER            OUTER MIDOLE IPedER                  OUTER MIDOLE INNER                          SURFACE TOP            415        388    415          44.5        48.8    44.5            43.0 37.5              43.0          388      (41.8)
MIDOLE          388        352    398          41.8        37.9    49.8            39.0      33.8        38.0          388      (41.8)
BOTTOM          435        388    415          44.5        49.8    44.5            44.2      41.2        41.9          415      (44.5)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                            YIELD
* TENSILE            TOTAL                REDUCf!ON            ELASTIC TEST                          STRENGTH          STRENGTH          ELONGATION                IN AREA              RATIO OIRECTION              GAUGE          (KSI)              (K5I)          (% IN 2*)                    (%)            v5/T5 TRAN5 VERSE 1            .502*          149.5              166.8              10.0                    15.3              0.85 TRANSVERSE 2              .505*          147.4              172.6              10.0                    25.1              0.85
* O.2% OFF-5ET VIELD STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEtepE R ATURE IMPACT PROPERTY                      TRAN5 VERSE 1 TRAN5 VERSE 2 TRAP 45 VERSE 3 ENERGY A8 SORPTION. FT.-L85.                            8                        ft                        10 BRITTLE FRACTURE, %                                  95-100                    95-100                    95-100                                .
LATERAL EXPANSION. IN.                              .0010                    .0045                      .0015                                '
REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.
9
 
TABLE 3.                                  INtAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST 04TA ON JOSEPit M. FARLEV POWER PLANT ANCHOR HEAD HUOt9 CHEMICAL ANALYSIS:
C        MN        P          S    SI    CU        NI      MO    CR          AS            CS          V    TI              B          AL    N  02  SN  $8 44 9.020 .009              .027  .27      54    .It      .t6    1,07        .045      <.008          .00  <.002        <.0005          .021 .009  37 .02 <.01 PPM          .
MICROANALYSIS:
CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                              A3-4H. 84H CARBIDE MORPHOLOGY                                                                  TEMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE ):
HRC CONVERTED                                                              8tN          COtN .
BFN ACTUAL                          FROM 8tN                            HRC AL.w t                    ACTUAL (HRC)
OUTER MIDOLE INNER              OUTER MIDDLE INNER                    OUTER .4IDOLE I NP.E R                      SURFACE TOP          4t5          388  388          44.5        41.8    41.8            49.7        39.9        40.2          444        (47.1)
MIDOLE          388          363  363          41.8        39.1    39.1            40.8        40.4        37.3          415        (44.5)
BOTTON          401          375  363          43.1        40.4    39.1            42.2        39.0        35.0          444        (47.1)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                            YIELD
* TENSILE              TOTAL                REDUCTION          ELASTIC TEST                          STRENGTH          STRENGTH          EtDNGATION                    IN AREA            RATIO DIRECTION              GAUGE        (MSI)              (MSI)          (% IN 2*)                      (%)            YS/TS TRANSVERSE 1            .499*          172.5              189.7                  9.0                    29.9            0.91 TRANSVERSE 2            .505"          142.9              172.3                  9.0                    23.0            0.83
* O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY                      TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSO2PTION, FT.-LBS.                            8                        8                            8 BRITTLE FRACTURE. %                                95-100                  95-f00                        95-100                                .
LATERAL EXPANSION. IN.                              .0025                    .0020                        .0025                                  '
REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS APO ORIENT ATIONS.
 
TABLE 4.                                        INLAND STEEL METALLURGICAL LABCRATORY METALLURGICAL TESI DATA DN .MSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FEO26 CHEMICAL ANALYSIS:
C        MN          P            S    St      CU        NI          MO  CR        AS            CB          V      TI                O      AL    N    02 SN  $8
          .4%      .940 .016                .004 .29      .it      .11          .20  .910      .017      <.008            .00    <.002        <.0005        <.008 .Ott  49 .01 <.01 PPM MICROANALYSIS:
CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                                  A2H. B2H CARBIDE MORPHOLOGY                                                                      TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                              BHN          CONV.
86N ACTUAL                            FROM 8tN                        HRC ACTUAL                      ACTUAL (HRC)
OUTER MIDDLE INNER                  OUTER MIDDLE INNER                  OUTER MIDDLE INNER                              SURFACE TOP            429              401  4t5          45.7          43.1    44.5          41.2        41.        49.0            388        (41.8)
MIDOLE            375              375  388          40.4          40.4    49.8          37.5        37.2        39.2            388        (41.8)
BOTTOM            429              388  388          45.7          41.8    41.8          43.0        43.1        44.0            388        (41.8)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                                VIELD*                TENSILF            TOTAL                REDUCTION            ELASTIC TEST                                STRENGTH            STRENGTH          ELONGATION                  IN AREA              RATIO DIRECTION                  GAUGE          (KSI)                (KSI)          (% IN 2*)                    (%)              VS/TS TRANSVERSE t                    .502*          164.7                185.7              12.0                    34.3              0.89 TRANSVERSE 2                    .503*          159.0                183.7                7.0                    tt.6              0.87
* O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY                            TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSF 3 ENERGY ABSORPTION, FT.-L85.                                      12                    14                          14 BRITTLE FRACTURE, %                                          95-100                95-100                      95-100                                ;
LATERAL ERPANSION. IN.                                      .0020                  .0030                        .0025 REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.
 
148tE 5.                                INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA DN JOSEPH M. FARLEY POVER PLANT ANCHOR HEAD FLO49 CHEMICAL ANALYSIS:
C        MN      P          S    SI    CU    NI      MO    CR        AS          CB          V  TI              B        AL    N  02  $N  $8
  .41      .890 .010          .024  .30      17    .16      .14    .930      .019      .012          .00 <.002        <.0005        .017 .010  29 .02 <.01 PPM MICR0 ANALYSIS:
CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                      A3H. B3H CARBIDE MORPHOLOGY                                                            TFMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                      BHN        CONV.
BHN ACTUAL                        FROM BHN                        HRC ACTUA'                ACTUAL (HRC)
DUTER MIDDLE INNER              OUTER MIDDLE INNER                DUTER MIDDLE INNER                      SURFACE TOP'          352          341    321        37.9      36.6        34.3        34.9        35.0    33.0          415        (44.5)
MIDOLE          321          348    302        34.3      36.6      32.1          33.0 34.2            29.9          375        (40.4)
BOTTOM          363          352    34t      39.1      37.9        36.6        40.1        35.5    35.0          415        (44.5)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                            VIELD+          TENSILE              TOY ''            REDUCTION        ELASTIC TEST                        STRENGTH        STRENGTH          ELO irJ,'N                IN AREA          RATIO DIRECTION
........s...
GAUGE (KSI)
(KSI)
(%,*
                                                                                  '*) .
(%)
YS/TS TRANSVERSE 1            .503'          123.3            149.7              11.0                  27.3          0.82                                      -
TRANSVERSE 2          .502*          129.3            147.0              11.0                  24.3          0.83
* O.2% OFF-SET YlELO STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY                    TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3
    ... s.....................              ............ ............ ............
Ian.0) 'A8539PTION. FT.-LBS.                          14                    12                        13 PRITILE FRACTURE %                                95-100                  95-100                    95-100                            i LATERAL EXPANSION. IN.                            .0040                  .0045                    .0045 REFER TO FIGURES 2A-2B FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS, a
 
TABLE 6.                                        INLAND STEEL METALEURGICAL LARORATORY METALLURGICAL TEST OATA ON JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR llEAD FN025 CHEMICAL ANALYSIS:
C        MN          P            S    SI      CU      NI        MO    CR          AS          CB          V  TI                B        AL    N  02  SN'  $8
.42      .990 .011            .018    .32      .06      .10        .19    1.06        .016    <.008            .00 <.002      <.0005        .026  .009  39 .01  <.01 PPM MICROANALYSIS:
CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                                  A2-3H, 83H CAR 8 TOE MORPHOLOGY                                                                    TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                            BHN          CONV.
BHN ACTUAL                              FROM BHN                            HRC ACTUAL                  ACTUAL (HRC)
DUTER MIOOLE INNER                  OUTER MIOOLE INNER                    OUTER MIDOLE INNER                          SURFACE TOP              444            415    415          47.1        44.5      44.5          45.0          42.0    42.0          415        (44.5)
MIDDLE            415            375    375          44.5        40.4      40.4          40.0          37.5    38.4          415        (44.5)
BOTTON            444            388    415          47.1        41.8      44.5          41.2          41.2    43.0          415        (44.5)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                                VIELO+              TENSILE              TOTAL                REDUCTION        ELASTIC TEST                              STRENGTH            STRENGTH          ELONGATION                  IN taf4          RATIO DIRECTION                GAUGE            (KSI)                (MSI)          (% IN 2")                      .%,          VS/TS TRANSVERSE 1              .505"            158.6              182.3                  9.0                      18.4          0.84 TRANSVERSE 2              .500*            146.5              175.2                  8.0                      19.1          0.04
* O.2% OFF-SET VIELO STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PRO ERTY
..............."............                        TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSORPTION, FT.-L85.                                  7                        7                          8 BRITTLE FRACTURE. %                                      95-100                    95-100                        95-100                              i LATERAL EAPANSION, IN.                                  .0025                      .0025                        .0005 REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.
 
TABLE 7.                                  INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA ON JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FEO59 CHEMICAL ANALYSIS:
C      MN        P        S      SI      CU      Ni      MO      CR          AS        CB          V  TI            B          AL  N  02  SN  SB
              .40    .91    .015      .004    .28      .11    .92      .21    .89        .012    <.006            <.002
                                                                                                                    .00            <.0005      < 008 .090  39 .Ot <.01 PPM MICROANALYSIS:
CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                          A2H, 85H CARBIDE MORPHOLOGY                                                              TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                    BHN        CONV.
BHN ACTUAL                        FROM BHN                          HRC ACTUAL                ACTUAL (HRC)
OUTER MIDDLE INNER                OUTER MIDDLE INNER                OUTER MIDDLE INNER                    SURFACE TOP            429        415      363        45.7 MIDDLE          375        363      363 44.2      39.1          38.2      40.9    35.5        415      (44.5)
BOTTOM          388        388      363 40.4      39.1      39.1          38.8      35.0    32.5        401      (43.1) 41.8      41.8      39.1          42.2      39.0    37.2        415      (44.5)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                            VIELO+            TENSILE            TOTAL              REDUCTION      ELASTIC TEST                          STRENGTH          STRENGTH          ELONGATION              IN AREA        RATIO DIRECTION            GAUGE            (KSI)            (KSI)          (% IN 2*)                  (%)        YS/TS TRANSVERSE 1          .506*          148.8            164.7              10.0                  26.4        0.90 TRANSVERSE 2          .504*          143.4            171.4              12.0                  23.0        0.84
* O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY                      TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY A8 SORPTION. FT.-LBS.                          14                    18                        15 BRITTLE FRACTURE %                                95-100                95-100                  95-100                            ;
LATERAL EXPANSION. IN.                            .0030                  .0050                  .0020 REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.
 
TABLE 8.                                  INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA DN JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HE AD F DJO97 CHEMICAL ANALYSIS:
C        MN        P          S      SI      CU      NI        NO    CR          AS          CB          V  TI              B          AL    N  02  SN  SB
  .39      .99      .012      .016    .32      .06    .19      .20 1.07          .089 < 008              .00 <.002 <.0005              .025  .009  47 .01 <.01 PPM MICROANALYSIS:
CLE ANLINESS (J-K RATING ON APPE ARANCE )                                          A3H. 82-3H CARBIDE MORPHOLOGY                                                                TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                        BHN          CONV.
BHN ACTUAL                            FROM BHN                        HRC ACTUAL                  ACTUAL (HRC)
DUTER MIDDLE INNER                DUTER MIDDLE INNER                  DUTER MIDOLE INNER                        SURFACE TOP              444          401    409          47.1        43.1    43.1          41.2        39.4    42.8          444        (47.1)
MIDDLE            388          363    363          41.8        39.1    39.1          37.5        35.1    36.3          415        (44.5)
BOTTDM            429          388    388          45.7        41.8    41.8          44.1        42.2    40.8          415        (44.5)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                              VIELD*            TENSILE            TOTAL              REDUCTION        ELASTIC TEST                            STRENGTH          STRENGTH          ELONGATION                IN AREA          RATIO DIRECTION              CAUCE          (KSI)              (KSI)          (% IN 2*)                    (%)          VS/TS TRANSVERSE 1              .500*          143.1              171.2                9.0                    17.2          0.84 TRANSVERSE 2              .502*          147.5            174.3                10.0                    17.5          0.85
* O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PPOPERTY                          TRANSVERSE 1 TRANSVERSF 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSORPTION. FT.-LBS.                                11                      11                      9 BRITTLE FRACTURE. %                                  95-100                  95-800                    95-800                              ;
LATERAL EXPANSION. IN.                                .0045                  .0020                      .0015 REFER TO FIGURES 24-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.
O
 
TABLE 9.                                          INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA CN JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FMOt6 CHEMICAL ANALYSIS:
e C          MN              P-      5    St      CU          NI        WO    CR          AS          CB        V  TI              8          AL    N  02  SN  SB
        .42        .87    .010 .025 .31                .07    .14          .54  f.02        .018 <.008            .00 <.002 <.0005                .039  .009  25 .01 <.09 PPM MICROANALYSIS:
CLEANLINESS (J-M RATING ON APPEARANCE)                                                  A3H. 82-3H
* CARSIDE MORPHOLOGY                                                                      TEMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                            BIN          CONV.
BHN ACTUAL                          FROM BHN                          HRC ACTUAL                  ACTUAL (HRC)
DUTER ullDOLE IDMER                  DUTER MIDDLE INNER                    OUTER MIDOLE INNEP                      SURFACE TOP          388              375  388          41.8          40.4    41.8            39.1      39.0      40.0          415        (44.5)
MIDDLE          331              352  363          35.5          37.9    39.1            32.8      36.1      36.5          444        (47.1) 80TTDM          388              375  401          41.8          40.4    43.1            30.8      37.8      39.2          415        (44.5)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                              YIELD
* TENSILE              TOTAL              REDUCTION        ELASTIC TEST                            STRENGTH              STRENGTH          ELONGATIDN                IN AREA            RATIO DIRECTIOf3                      GAUGE      (MSI)                  (MSI)          (% IN 2")                    (%)            VS/TS TRANSVERSE t                        .504*      133,3                  161.7              12.0                  29.3              0.82 TRANSVERSE 2                        .504*      129.8                  164.2              11.0                    19.2            0.79
* O.2% OFF-SET YIELD STRENGTH.
                                                                                                                                                                                      . t IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY                          TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSDRPTION. FT.-LBS.                                        8                      8                        9
[RITTLE FRACTURE, %                                          95-100                      95-100                  95-ivo                                (
LATERAL EXPANSIDN. IN.                                      .0015                      .0015                    .0040
                , REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIDNS.
a
 
TABLE 10.                                    INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA DN JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FMO28 CHEMICAL ANALYSIS:
C        MN        P        S      SI      CU    N1        MO    CR        AS        CB          V  TI              B        AL    N  02  SN  SB
                        .40 .90 .010 .024                    .30 .18      .it      .14    .870 .003 .015                    .00 <.002 <.0005            .003  .010  37 .02 <.01 PPM MICR0 ANALYSIS:
CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE)                                          A3-4H. B2-3H. C3-4H CARBIDE MORPHOLOGY                                                              TEMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE):
HRC CONVERTED                                                      BHN        CONV.
BHN ACTUAL                          FROM BHN                      HRC ACTUAL                  ACTUAL (HRC)
DUTER MIDDLE INNER              OUTER MIDDLE INNER                OUTER MIDDLE INNER                      SURFACE TOP              363        321        321        39.1      34.3      34.3        36.5      37.7      35.0        401      (43.1)
MIDDLE            321        311        331      34.3        33.1      35.5        30.0      29.8      30.5        375      (40.4)
BOTTOM            363        321        331      39.1        34.3      35.5        36.0 31.8            34.4        388      (41.8)
TENSILE PROPERTIES:
SAMPLE                              YIELD
* TENSILE            TOTAL            REDUCTION        ELASTIC TEST                            STRENGTH        STRENGTH          ELONGATION              IN AREA          RATIO DIRECTION              GAUGE            (KSI)          (KSI)          (% IN 2")                (%)          YS/TS TRANSVERSE 1            .504*            117.8            145.9              13.0                  20.3          0.81                                                      )
TRANSVERSE 2            .504*            119.0            145.6              13.0                  19.9          0.82
* O.2% OFF-SET YIELD STRENGTH.
IMPACT PROPERTIES:
ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY                          TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSORPTION, FT.-LBS.                            9                      9                        11 BRITTLE FRACTURE. %                                85-95                  85-95                      85-95                              ,
LATERAL EXPANSION. IN.                              .0030                  .0045                    .0060                              '
REFER TO FIGURES 2A-2B FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.
 
                                                                                                                            ~
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      > cL e N
                                                  >=
                                                  **                                        44me OO JE>e Q>                      e O                  e              e ae                      w              e
    =w                == e                      2                                                                                          e ti *
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22                      e y                  e-            e 2e
* O CR e      e            e o4                                          m        ae == s f4 N N saa e
                                                                                                                                            .eee                  2 C6                                          4 2                                                              eO o X
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4                      eQ                            3e sad e                      me W          e gQ                              e we @ e Q e-
        & .            > e Q                              e= eae                        >= M
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                                                                                                                                                                . m.
2 ED a              e == a = 0 *=              c2            e                                  e4 e                  w
    .U w L ,w=              e e                  w        ue I e n n C1                  w a=          e                                  eae                  ==
Oe CD e O Ue                    II
* CL        gae    2e Cg            e                                  eee                  a 2Cc                      o.            Nw
                                                            .                                                                            we                      O e                                  a we                                                                      ae 3"34                  e v              4 >=              e  e=  s  O. m. O.                                      .
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      #2%                                                      e 3e fi O v
* O e ti n n 2ae C*
                                                                                                                      =
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* a= N e              o                  aeee            c0 w4                4e
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2                  wI ae          ee e 3  > .g.                O.                              e ae w                  ga we me O              2 4o e
                                                                                          >=      a=  scw        a                    ae > e*OO                O Jc2                                                                                  O            e**
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4              eO                                  e2e wNv                        .J - e                                      e 4 e w>                ga @                              Q      e e= a I    >= IA            Oe p                              w2e n ti (1            - nas      e            O                      e ae                e mW                    e .                                                                                      .a                    e>e                  Q l
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O                                      u          w      e O e *= = ==              wZ            e            >                      e == e              >=
ZJ                Oe e                  2            3eoe            . . .          .,
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    .J u                  e                E            ge Ie ti n (1                  e2eo*g                    has                    aM e        OO >
I    2*                                      4          Uh a                              ZwMe9w                    W                      e EE e      $>
l    == 0                                    Las                e2e                        saa CE w e * ==                                                                    "
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                                                                                                                                              > e gg m eee          r= O.  >
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        >=            3e e                  O                                                                                              e er e              O w            uo                                                                      Z        e N.
e >= e              w O.                                                          ewa e I                e                O                  eae                        o o me e v. ei.            O                                          e 2                  e w e
* N **              .J 2 m e v =                                            e  e        ce
                                            ==                a 2e NON                  eaaw g e
* N              e
                      == a ==              >=                                            == gr w e = = = =
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                                                            .J e e=                        >>=
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                                                            >= e  .J  e***
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                                            *) O    ..
4 ee Q                                  ans e e e                                            g
                                                                  == e, ti ti (1                                                              >= a eQ                        a                                                                                                              3
* O e .
wI                                      e            t.S e        N                ..          gg e .          . O CL laJ        eEa                  las          3e          O              to            nas e 2 og        ==
M CE    .J        e                    e-o          4 e          @              w            & e Q nas c        h W                            WO      *=.        e CK e                e-            Oe        . .
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                .J    CL e a            en 2        O          e e= e fi O N        w                                          a            gh a & e- 2        e-J          4          e  Q        es  me saa  2          e 3 e (1 (i (1        &                e *= N                  tas                e$u4 to 4
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                =J    Eee              4  las &  W (L            o se e        m              a            4e gww w I            4  -E e e              Z  -J 4    en tea      me e EE                      &            ge4                W saa 3 taJ  .J e= p=    0 W nas                                ae        w .J    E l              u e            4  uu      w                          .J O  .4  4eoe>>                                >=            == e > .J 4 i                                        O                                & O >=    *= Ewweee                                  u                  6 O > Eg E
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                                                                          >===0 e e>me22                                  4                e m >= ena 2      Oe g              .u                                          2  en == e 4 4                            CL                e nas == e-
                                          =          4                        3g    w            o e gg a                    3                e 2 gg 4 u          e            3          %                                >                e e- p-                  ==                e nas a .J
 
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                        \
                      ,v .
NN            1 I
r                          I i                                      .
Bearing Plate
                                >[8_        .  .._
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                                                                            ~
Shim Stack Protective Grease in spaces Field Anchor Head 4                Grease Cover 5
e Figure 1. Sketch showing the approximate orientation and layout of the components at the lower end of the vertical tendons.
The sketch is not to scale.
                                                                              ,,,            ,e--  e -  -- -- -
 
f Surface Hardnesses                      -          m e (Brinell)                              /            T                                  -
                                  /                          09090 O2'O 0    O X,O'd '- OO                              h C' 3 C * "'U Y'O O                                  '\
e                          d                    chemical
                                    @      O              E    J-              O li                  O,c        bkO,-j0 gt, '-f r.O                                h
                                                                                                                                  ^"*I Y '''
i                    Mo'f0fOY6c,O,-y, TOY                          !
if J                                  !!
G            _,                                                        MicrosectJons
                            ,              Offg' -go cgo' do                                          ,//                      (longitudinal)
* Slice for cross-          t,              OO  Q        0 0'0
                                                                                                    /
sectional hardness profiles (Brinell
(  \,
O 0O0  E'' ' V~
O  O" C'                j/
                                                                                                  ~
and HRc). @ denotes                  '
                                                                                            /
the nine positions tested.
                                        \                                          -
f
                                                                                        /
                                                          ~ . . _ .
Buttonhead Face eee                                                      -
t
.                                                                                                          s l
J                    Chemical 4@@@                                                                                '
Analyses h
ggg                                                  l  I          ;            I                  Microsections I  l                                            (longitudinal)
Shim Face Figure 2A.            Test locations for the hardnesses, microsections and chemical analyses. Figure not drawn to scale.
i
                                                                          ,--v                      -
 
o                                                O,            -
                                      /                                        N'
[                                                  ,
                                /                                        g
                              /                O  '    O
                                                          '      h v oj'f gG
                                                                                            \
g 09,                        O l                  Sf 8 f' c S                        h fi
                      '\                  !!'5 O :,0 8'
O
                                                                                !                  f I              --
Duplicate threaded      i                                            ' u "..OQ 0                '                          '
  .505" diameter                          Ob                                                    '
transverse tensile -              ;        O,                          'O                ,/        Triplicate transverse specimens with 2"            s                                                          /            full size impact gtuge lengths.
Position 1 taken
                                  \s                                                  ,                specimens. Notched
                                                                                    /                  parallel to the rolling cdjacent to the                    'N                                          /                    direction and taken shim face.                            \                                    /
                                        ~
                                                                            '                          adjacent to the shim
                                                '  ~          , , _ _ -                                face only.
Buttonhead Face k                                                                              I s                                                                              5 i
i 4
i        l Shim Face l
l                    Figure 2B.            Test locations for the tensile specimens i
and Charpy V-Notch impact specimens.
Figure not drawn to scale.
l
  --m.
 
O                                        O l                                            ,
li M      . .' ,                                      4          s.,
w                                                                                                          -g    i
                  \.                                                                                                                                't p -                                                                                                                    1    -
4
                                                                                                                                                                                                              $*\.'N,\'l
(*                                                                                                                      h\                                                            ' t .' '
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                                                                                                                        ,                    jjhjg,4;;'                  .
l        l
                          +- ?.;;                          -
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N 52 : '--
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                                                                                                                                                                                                                          \
                                                                                                                                                            .}N['-~g R v .;c ~
            ,                                                                                            .,                    :    -~ ,
                                                                                                                                          >    '._.-          ;  y_ ' _; ;,                    .,
                      ~              Q.'-$f,$.Wl .+ *- .                                                                                    n 't; '      n T&;,;A'.L* 'i';,') ' ' n ~
                                                                                                                                                                                                  ' '' 'h
              '#1a+                  LE C iL E A',52 O .                                                                      Q 8. m-      - ** '- E. 'T;6 ' /[:~ . .. l .
f.
I I
Figure 3A-B.                    Shim face cf Anchor Head FN 025 showing significant corrosion pitting at some of the cracks indicating that active corrosion had occurred.
Approx. 75X l
l l
r                _
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O O
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                                                                                                      -            Shim Face l
0 l
                      .s                    ,(
Cut Sections f
i I i                              jf            .
;                        g              i'i      ,,        i  ,,...g',:;
                                                                'i 'i'l      a      ,
h' -      I 1
u- c c--      "};'  : av tg a                                                    i Figure 4.                Light fractograph of FN 025 showing the precracked fracture faces (dark areas) and post-cracked laboratory-created i
fractures (light areas) through the honeycomb web of the anchor head. The                                                  ,
shim face is shown at the top of the fractograph.                                                                          i Approx. 0.80X i
 
_-- ---                          ,o-_a ---_-- .-.a  sa,_          - - --              -_m-      ,_u,. m  - -    --a --_- -  ...w- -- -u--_-s4  --.- - -_am a-    a  ar.
a m --a sam __--m--am l
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                                                                                                                              \
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N                                                        N N            \      N N                                  N            N      N N,
s*                              N                N      N N
N          '
N              '
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                                                                                                                                                                                  #9 1
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                                                                                                                                              ~
1 l
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I i                                                                                                                                              Shim Face
,                                                                                                                                                            l l
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1 i
1 l
l                                                                                                                                              Cut Section j                                                                                                                                                            i l        llll!'I!ll l;\:lll!      '
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7    I                  ,
(.' :                cl v
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6 Figure 5.          Light fractograph showing a section of the precracked fracture face of FN 025. Note                                                        ,
the woody and corroded appearance of the                                                        i fractures. The shim face is shown at the                                                        j top of the fractograph.                                                                          ;
l Approx. 1.38X t
e i
                                                                                                          *=s-          %._
 
        -- -- -  -----,,-----------------2_    a  - - - - - -      . _ ,- - - - - - __- ,.- - -
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  -                                        xs
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                                                                  \                              l D                              '
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l l
l                                                                                                l 1
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l                                                                                                                          l l
l                                                                                                                          l
,                                                                                                                          i Shim Face        l
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'l Cut-Section      -
unpuum                                        u s ueuumummmme                                                  !
l        ll{                                                        ll
: 7.              .
llll8                            9, Figure 6. Light fractograph showing a section of the precracked fracture face of FN 025. The shim face of the anchor head is at the top of the fractograph. Note the woody and                                                                  l corroded appearance of the fractures. The                                                                ,
arrow points to areas shown in Figures 9 and 10.                                                                                                  !
l Approx. 1.66X                                                    :
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N aI N        N                    N N.        N                    N N.        N                    N i                                                                                                          N        N N
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I Cut Section i
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                                                                                                                                      .4 1
7                                                                                            i 1
k                                                                                          I i
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                                                                                                                                                            ',  .w
                                                                  . ;,-                                                                                        --"                    Cut Seetion INB' lN    MIMiEl
* fj
                                                    . 1.                                                                              ~
iJ  .)          f4                T. .                          ....-          ..
                                                                                                                                            ..>                  ..s..~
l g                ? (Qf,                                                            sh                  1M      f .Y
                                                                                                                                              ,ymmmm.
1                                                p        ,  p
                                                                                                          +
a--              t .; . . .
l 1                                                                                                                                                                                                  I I
j                                        Figure 7.              Light fraccograph showing a section of the j                                                                  precracked (dark areas) and post-cracked                                                                                        ,
laboratory-created fractures (light areas)                                                                                    l
.l' of FN 025. The right arrow points to areas                                                                                      l shown in Figures 11 and 12. The left arrow points to areas shown in Figures 13 and 14.
i                                                                                                                                                  Approx. 1.67X i                                                                                                                                                                                                ,
l                                                                                                                                                                                                  r l
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                                                                                                                                                    .                                              l l'
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l l                                                                                                                                                                                      l l
j                                                                                                                                                            Cut Section i
i l
J                                                                                                                              '
I l                                                                            4 j                                                    '
                                                                        ~
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                                                    *                                                  #' 4 l                                                                                                                                                            Cut Section i
l '(
\                                    7.                      .
                                                                                  ;8. .
                                                                                            . ?. R Figure 8.              Light fractograph showing the crack tips of FN 025. The precracked fractures (dark)                                                                                            I are corroded and exhibit a woody appear-ance, while the post-cracked laboratory-created fractures (light) exhibit a smocth, crystalline appearance.
Approx. 1.62X l
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O                                                .-
O                                                l l
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                                                                                                                                                                                ^n                              t
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                                                                                                                                          .g,'h-75 y            '
                                                                                                                                                                                                      .u          .
                                                                                                                                                                                .                      - f.                              /,
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                                                                                                                          ;-                    f.'* f..        '
                                                                                                                                                                                          .,f*
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                                                                                                'A'
                                                                                                                                          ..                                        *                  ,,              a
* i                                                                                                  9                                              ,
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                                                                                                                            &            ,'                                                                                                                        \
1  '                                                                          *
                                                                                ,                                        -              Yg                              ,                z                      ,
1-
                                                                                                                        . ~ , ,, ,
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                                                                                                                                                                                                .i                                            ,
                                                                                                                                                                                                                      -o, s          ,
                                                                        ,            ';                  '!                                ..                                j 9
7 ": -                      . , ,            i                                -
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.l                                                                    Figure 9.                                          SEM fractograph of FN 025 of area denoted                                                                                                  l l
by the arrow in Figure 6, clearly showing                                                                                                  l intergranular separation.                                                                                                                  ,
!                                                                                                                                                                                                                                                                    l 1,000X l
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                                                                                                              ........-----....m_          _ _ _ _ - -_ _ -                        _ - - - - - - _                            .__                  wa _ mm wn,-
 
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                                                                        ',        ?,
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263X                                                                                                                                1,030X Figure 10.                SEM fractographs of FN 025 of area denoted by arrow in Figure 6, showing heavy intergranular separation. Note the inclusion troughs at the lower magnification.
l l
l l
l l
 
O                                                                                                O l
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/                                                                                                                                                                                                                                                  I I                                              ,,                          _ . _ _                                                          .                                                    m-                                                l
                                                                                'e            ,
                                                                                                                                                                                            ' hEa              -
                                                                                                                                                                                                  .A: ;r..
l                                              P                                                                                                                                                                  '4 l
7
                                                                                                  ,                                                                                                                  Y                        '
                                                                                                                                        .-                                                                                                        l l
\                                                                                                                                                                                                                                                  \
                                                                                                                                                                                                                      ~
c A                                                                                                      t Figure-11.                              SEM fraccograph of FN 025 of area denoted                                                                                                                      !
by the right arrow in Figure 7, clearly                                                                                                                        j showing intergranular separation.                                                                                                                              !
l                                                                                                                                                                                                        1,000X l
l I
l l                                                                                                                                                                                                                                                  ,
 
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                                                                                                                                                              ~
l                                                                                              O                                            O                                                i i
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                                                                                                                                      .p '
1 I
                                                                                                                        .                    .2        s                                  .
1                                                                                                      -
3    A I                                                                                                                                                                                            I
                                                                                                              ',,                                  p '4 s
                                                                                                            .                                                                                I
: c.                                                              .h  :    -
                                                                                                                                              *: 1 Figure 12.                                          SEM fraccograph of the precracked web area of FN 025 denoted by the right                                            ;
arrow in Figure 7, showing heavy inter-                                        i granular separation.
1,000X t
r i
 
O                                                                O l
IGS <      l        > Cleavage                                                                      ICS <        l > Cleavage I
1
                                                                                  '                                                                                                            l i
20'.4.56 ,. q A
                                                                                                                    ;ig? t                                                          -
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h ',                                g                                                                                                ,i 1        ,.            -    ,,,h,+
s            ,
                                                        ,.                                                                                                                    s
                                                        '    ' N-E
                        # 5? Oh                      u    ;      n                                                                                                          .
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                                                                      '"      I
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p i        Usmsam ,,,,                                                        :.                                                                                                  1 255X                                                                                                      1,000X l
Figure 13.      SEM fractograph of the crack tip in the web area of FN 025 denoted by the left arrow of Figure 7. The fractographs clearly show a transition from the precracked IGS fracture mode to a predominantly brittle (cleavage) fracture mode of the post-crack. Note the inclusions at the low magnification.
4 0
 
i O                                                      O l
l l
e
                                                                                                                          .,                L a
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* 2 ' . .',
                                                                      '.. '-                4:.                    .
r N4Y                      f'!>wY2
                                                                                                  ~
x Figure 14. SEM fractograph taken of the post-crack laboratory-created fracture just below l                                                  the crack tip shown in Figure 13.                    Note j
the fracture mode is predominantly brittle (cleavage). Also note the inclusion
,                                                  troughs, some still containing inclusions.
1,000X                              I i
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Latest revision as of 22:28, 30 June 2020

Inryco Post-Tensioning Div Jm Farley Nuclear Plant Anchor Head Investigation Operating Metallurgical Div Investigation 20617
ML20137M033
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Site: Farley  Southern Nuclear icon.png
Issue date: 08/19/1985
From: Henger G
INLAND STEEL CO.
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Text

__ -

~

O O INTER-COseRJNICATION 188.Afe STEEL aprANY Im!ANA HAme0R WORKS DATE AustST 19, 1945 t

/f R.C.SCINE r TO TITLE etANAGER PROM -

  • f DEPT. OPERATING TEO*s0 LOGY G.W.04NSER '/

(

TITLE SECTION MAN 5GER DEPT. OPERATING TEOosDLOGY FILE RtP. OIe PILS NO. 30817 l

CDP!ts TO J.NEllt M.MONA00 H.HENDRICKSON-4 P . P . Det SthJECT l INRYCD POST TENSION!N8 O!v!SION JOStPH M. Pantry leJCLEAR PLANT ANCHDR HEAD INVESTIGATIOp*

i OND INVESTIGATION NO. 50017 IN MAY CP 1985 MAGNETIC PARTICLE INSPECTIONS REVtALED INDI*

CATIONS WHICH APPEAmt0 TO 94 ORACKS IN TWO PIELO ANoen MEADS INSTALLED ON THE CONTA!IcetNT SUILO!Nel 0F THE JOSEPH N. PAftLEY IAJCLEAR PLANT LOLAfte AT 00TNAN. ALASAfeA. PURTMA EAAsetstATIDI CBN*

CLUDED THAT ONLY ONE AtemeDR HEAO, PN 039. WAS CRAGttO. THE ANDem HEADS WRt SUPPLIED AND INSTALLIO SY 18stVQ3 POST TENSIONING DIVISION. THE PLANT. WHICH HAS SEEN IN SERVICE POR APPROR!uAftLY t!aMT YtAAS, IS OPERAft0 BY THE ALABAf44 POWtR ODir ANT . THE ATTACHED REPORT BY est. 0.7. KRATING COVERS .TNE ApeALYttl Age letTALLURGICAL EVALUAT1088 0F THESE TWO ANCMDR HEADS, PN OSS AND Pt OSS. IN ALDITION. THE REPORT COVERS THE IEETALLURGICAL RVALUATION OF t!GHT OTHtR ANCMOR HEADS, WHICH wtat Atle0VfD PRoel THE CONTA!Na IstNT SUILO!NGS BUT SHowtD NO INDICATIONS OF CRACKS, IN A00! TION,

  • ONE ANOGR HEAD, TFD 24, WH!cM WAS PRost THE LOT Ult 0 POR REPLAct* ,

NtMTS, WAS ALSO TfSTED. Ist KEATING'S CONCLUSIONS Allt AS POLLOWS 0601200171 060117 POR ADOCK 0D000340 t

a PDR

F i

4 j PAtt 2 1

1. CRACKING OF ANCM04 HEAD FN 02S WAS DUt TO IN St#VICE PAATI AL EMBAITLEMENT AS INDICATto BY THE PetSENCE OF SteNIFICANT ANDUNTS OF l INTRAGRAMJLAR SEPAAATION (1951 ON THE PetCAACKt0 PRACTunt Facts.

IT WAS CONCLUDE 0 THAT THE EMBA!TTLEMENT ASSULTIO PAON IITHER j MYOROSEN STRESS CAACKING IMSC). STatSS COSAOSION CAACKINS (SCC) l OR A COMBINATION OF BOTH.

i

! 2. TMt CAACKS OF ANCM04 MEAD FN 028 ORIGIN 4ft0 AT THE SMIN PACE AND PA0PASATED NORMAL TO TMAT FACE IN A STRA!0NT AND PARALLtL j OSIENYATION TO THE AOLLING DIRECTION.

l 3. TMt ANCHORAGES CAM!s!TED VARYINS 0E048E8 0F C0880SION PITTING AT THC

] SMIN AND SUTTONMEAD Fact $ IMOICATING THAT ACTIVE COAA0SION WAS n OCCUSAING 04 MAD OCCUA880. FN Ott SMOWE0 ME AVT COAAOSION PITTINS i AT SONE CAACKS ON THE SMIN FACE. IN A00! TION. ALL PetCAACMEO

FRACTURE Facts 0F PN 02S SHOWE0 VARYING 0808E85 0F C0820SION.

j A. OTHER POS5teLt SoueCES OF ISS MAVE BREN ELIMINAf t0 SY THE CONeINA-I TION OF SCANNING ELECT 20N MICROSCOPY (SIMI AND NECMANICAL TESTING OF THE ANCHORA4il. NOM 0F TMt LABORATORY.CARAf t0 PRACTuttS (TENSILE  ;

SPECIMENS AND INPACT SPECINENSI SMOWE0 ANY ISS. '

{ S. ANCH04 MEAD FE OSS DIO NOT CONTAIN A CAACK CONTRARY TO AN INDICATION F0ume OY ALAGANA POWEA COMPANY 1APCol. McWtVta, A SteutNCE OF NANY l

N0mmetTALLIC INCLUSIONS A0JActNT TO TMt BUTTOMMEAD Fact OF THE ANCHOR MCAO IN A LINsAA PATTERN SETWEEN TWO TENDON MOLES WAS NOTED WHICM C0AntSPON080 TO TMt LOCATION OF TMt SUPPOSE 0 CAACK AS SITIO SY APCO. k e

)

I i

i i

O O 1

9 3

6. ANCMDR HEAD HV 038 EXHIS!TED A M AN CROSS-StCTIONAL ACTUAL HRC l HARONESS A40VE THE SPtCIF!ID HARONE$$ RANSE, AND ANCMORAOCS MU 010, i

PL 040, FC OSS, PN 007. PK 010. PN 008 AND TPD 24 MAD MEAN CROSS-3 SECTIONAL HARONESSES SELOW THE RANGE. ALL OTHER ANCMORAM S

! EXH!t!TED MAN CROSS SECTIONAL HARONESSt$ WITHIN THE SPECIFIED i RANGC. IT SHOULD Bt NDTED THAT LOWER HARONESS WOULO St SENEFICIAL IN REDUCING THE SUSCEPT!s!LITY 70WARO HSC OR SCC. THE STatNGTHS --

AND DUCTILITIES APPEARED NORMAL POR THE STEEL ALLOY GRAOC ANO CON 0! TION AND WERE CONSISTENT WITH THE MARONESSES.

/

l T. ALL ANCMORAets MT THE CHEMICAL RieUIREMENTS OF THE ASTN AND INRYC0 SPECIFICATIONS. ALL RES!OUAL ELEM NTS WERE AT ACCEPTA4LE LEVELS.

\ 8. THE MICR0 STRUCTURES AND N!CROCLEAMLINES$t1 0F THE SAMPLt1 M Rt AS j EXPECTto FOR THE STEEL GRADE AND CON 0! TION.

i 4

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l i

l i

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}

M

o o INRYC0 POST TENSIONING O! VISION . INVESTIGATIDN NO. 20017 PAGE !

LIST OF TAalt$

TASLE 1 W TALLUAGICAL TEST DATA DN ANCMOR HEAD HV OSS TABLE 2 NCTALLueGICAL TEST DATA ON ANCMOR HEAD HP 014 TASLE 3 NETALLURGICAL TEST DATA ON AMCMDR HEAD 64J Ott -

l TASLE 4 MTALLUSGICAL TEST DATA ON AMCMDR HEAD FE 024 TAaLE S M TALLURGICAL TEST DATA ON ANCMDR HEAD PL 048 r

l TA8LE 8 NETALLURGICAL TEST DATA ON ANCMDR MtAD FN 035 i

TASLt 7 NCTALLueGICAL TEST DATA ON ANCMDR HEAD FE Ott a

TA8LE 8 NETALLURGICAL TEST DATA ON ANCHOR HEAD FN Ott i TABLE O MTALLumetCAL TEST DATA ON ANCHOR HEAD FK Ott i

TAalt to MTALLURGICAL TEST DATA ON ANCMOR Hf AD FN 028 TA8Lt 11 NCTALLueGICAL TEST DATA ON AMcMOR HEAD TFD 24 l

I  !

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o o -

INRYC0 POST TENSIONING O! VISION INVEST!aATION NO. 20817 PAst !!

LIST OF FIGURES FIQunt 1 SKETCH OF TENDON LOWER END COMPONENTS P!Gunt 2A POSITION OF TESTING ON ANCHORAGES

~

FIGURE 28 POSITION OF TESTING ON ANCHORAetS t FIGutt 2A PHOTOGRAPH OF CORROS!ON PITTING OF FN 028 FIGURE 28 PHOTOGRAPH OF Con #05!0N PITTING OF FN 028 FIGUAE 4 FRACTOGAAPH OF FN 028

.IGURE S FRACTOGRAPH OF FN 025 WITH OVERLAY

.'!GUAE 8 PRACTOGRAPH OF FN 025 WITH DVERLAY FIQURE 7 FRACTOGAAPH OF FN 025 WITH OVERLAY FIGL'RE 8 FRACTOGRAPH OF FN 025 FIGuat 8 SEN FRACTOGRAPH OF ISS AT PetCAACK ON FN Ott F1004E 10 SEN FRACTOGRAPH OF ISS AT PARCRACK ON FN 02S I

FIGURE 11 SEN FRACTOGAAPH OF 105 AT PRECRACK ON FN 025 FIGunt 12 SEN FRACTOGRAPH OF 105 AT P#tCAACK ON FN 035 FIGutt 12 SEN FRACT0eAAPH OF P#tCRACK TIP ON FN 025 Fleunt 14 SEN FRACT00AAPH OF CLEAVA4C AT POST CRACK ON FN 025 1

i e

J

,I 1

l TABLE t. INL AM) STEEL METALLURGICAL LABORATORV WETALLURGICAL TEST DATA ON WSEPH M. FARLET POWER PtANT ANCHOR HEAD Dfv036 CHEMICAL ANALYSIS:

C seN P 5 SI CU NI M0 CR AS CR V TI AL N 8 02 SN 58 Shk 5$bh Ib5h $bh7 Ihh $ih $hk h5 k$lh $ BIS $bth $bb Ubbh $bbbh $bh7 $bbh b8 Ibi bi PPM MICROANALYSIS:

CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A4H, 82H, C3-4H CARSIDE MO2PHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARCNESS (PROFILE):

HRC CONVERTED SHN CONV.

Eked ACTUAL FROM 8m HRC ACTUAL ACTUAL (HRC)

OUTER MIDOLE IpesER DUTER MIDDLE INNER DUTER MIDDLE IPedE R SURFACE TOP 444 429 468 47.9 45.7 48.4 45.2 45.8 45.0 415 (44.5)

MIDOLE 444 415 444 47.1 44.2 47.1 44.2 42.0 43.5 415 (44.5) 80710M 444 444 444 47.1 47.9 47.1 43.5 44.6 44.6 429 (45.7)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE YIELD

  • TENSILE TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATION IN AREA RATIO DIRECTION CAUGE (KSI) (K5I) (% IN 2*) (%) v5/T5 TRANSVERSE 1 .500* 988.5 204.3 5.0 14.2 0.92 TRAN5 VERSE 2 .505* 189.8 204.8 10.0 15.5 0.93
  • O.2% OFF-5ET VIELO STRE F.TH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE ItsPACT PROPERTY TRAN5 VERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY A85CRPTION, FT.-L85. 5 5 5 BRITitE FRACTURE, % 95-100 95-100 95-100 LATERAL EXPANSION, IN.

.0010 .0025 .0010 REFER TO FIGURES 24-28 FOR THE TEST POSITIONS AND CRIENTATIONS.

TABLE 2. INL AM) STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST OATA DN WSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD HPOI4 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P 5 SI CU NI WO CR AS C8 V TI 8 AL N 02 $N $8

  • 44 .9du .009 .020 .27 .12 .13 .15 1.05 .087 <.008 .00 <.002 < 0005 .036 .008 35 .01 <.01 PPM MICROANAL) SIS:

CLEAMLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A3H. 82H CAR 8tDE MORPHOLOGY T E MP E R E", .?9fENSITE HARONE55 (PROFILE):

HRC CONVERTED BHN CONV.

Sted ACTUAL FROM BHN HRC ACTUAL ACTUAL (tWC )

OUTER MIDDLE INNER OUTER MIDOLE IPedER OUTER MIDOLE INNER SURFACE TOP 415 388 415 44.5 48.8 44.5 43.0 37.5 43.0 388 (41.8)

MIDOLE 388 352 398 41.8 37.9 49.8 39.0 33.8 38.0 388 (41.8)

BOTTOM 435 388 415 44.5 49.8 44.5 44.2 41.2 41.9 415 (44.5)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE YIELD

  • TENSILE TOTAL REDUCf!ON ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATION IN AREA RATIO OIRECTION GAUGE (KSI) (K5I) (% IN 2*) (%) v5/T5 TRAN5 VERSE 1 .502* 149.5 166.8 10.0 15.3 0.85 TRANSVERSE 2 .505* 147.4 172.6 10.0 25.1 0.85
  • O.2% OFF-5ET VIELD STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEtepE R ATURE IMPACT PROPERTY TRAN5 VERSE 1 TRAN5 VERSE 2 TRAP 45 VERSE 3 ENERGY A8 SORPTION. FT.-L85. 8 ft 10 BRITTLE FRACTURE, % 95-100 95-100 95-100 .

LATERAL EXPANSION. IN. .0010 .0045 .0015 '

REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.

9

TABLE 3. INtAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST 04TA ON JOSEPit M. FARLEV POWER PLANT ANCHOR HEAD HUOt9 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P S SI CU NI MO CR AS CS V TI B AL N 02 SN $8 44 9.020 .009 .027 .27 54 .It .t6 1,07 .045 <.008 .00 <.002 <.0005 .021 .009 37 .02 <.01 PPM .

MICROANALYSIS:

CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A3-4H. 84H CARBIDE MORPHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE ):

HRC CONVERTED 8tN COtN .

BFN ACTUAL FROM 8tN HRC AL.w t ACTUAL (HRC)

OUTER MIDOLE INNER OUTER MIDDLE INNER OUTER .4IDOLE I NP.E R SURFACE TOP 4t5 388 388 44.5 41.8 41.8 49.7 39.9 40.2 444 (47.1)

MIDOLE 388 363 363 41.8 39.1 39.1 40.8 40.4 37.3 415 (44.5)

BOTTON 401 375 363 43.1 40.4 39.1 42.2 39.0 35.0 444 (47.1)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE YIELD

  • TENSILE TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH EtDNGATION IN AREA RATIO DIRECTION GAUGE (MSI) (MSI) (% IN 2*) (%) YS/TS TRANSVERSE 1 .499* 172.5 189.7 9.0 29.9 0.91 TRANSVERSE 2 .505" 142.9 172.3 9.0 23.0 0.83
  • O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSO2PTION, FT.-LBS. 8 8 8 BRITTLE FRACTURE. % 95-100 95-f00 95-100 .

LATERAL EXPANSION. IN. .0025 .0020 .0025 '

REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS APO ORIENT ATIONS.

TABLE 4. INLAND STEEL METALLURGICAL LABCRATORY METALLURGICAL TESI DATA DN .MSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FEO26 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P S St CU NI MO CR AS CB V TI O AL N 02 SN $8

.4% .940 .016 .004 .29 .it .11 .20 .910 .017 <.008 .00 <.002 <.0005 <.008 .Ott 49 .01 <.01 PPM MICROANALYSIS:

CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A2H. B2H CARBIDE MORPHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):

HRC CONVERTED BHN CONV.

86N ACTUAL FROM 8tN HRC ACTUAL ACTUAL (HRC)

OUTER MIDDLE INNER OUTER MIDDLE INNER OUTER MIDDLE INNER SURFACE TOP 429 401 4t5 45.7 43.1 44.5 41.2 41. 49.0 388 (41.8)

MIDOLE 375 375 388 40.4 40.4 49.8 37.5 37.2 39.2 388 (41.8)

BOTTOM 429 388 388 45.7 41.8 41.8 43.0 43.1 44.0 388 (41.8)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE VIELD* TENSILF TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATION IN AREA RATIO DIRECTION GAUGE (KSI) (KSI) (% IN 2*) (%) VS/TS TRANSVERSE t .502* 164.7 185.7 12.0 34.3 0.89 TRANSVERSE 2 .503* 159.0 183.7 7.0 tt.6 0.87

  • O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSF 3 ENERGY ABSORPTION, FT.-L85. 12 14 14 BRITTLE FRACTURE, % 95-100 95-100 95-100  ;

LATERAL ERPANSION. IN. .0020 .0030 .0025 REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.

148tE 5. INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA DN JOSEPH M. FARLEY POVER PLANT ANCHOR HEAD FLO49 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P S SI CU NI MO CR AS CB V TI B AL N 02 $N $8

.41 .890 .010 .024 .30 17 .16 .14 .930 .019 .012 .00 <.002 <.0005 .017 .010 29 .02 <.01 PPM MICR0 ANALYSIS:

CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A3H. B3H CARBIDE MORPHOLOGY TFMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE):

HRC CONVERTED BHN CONV.

BHN ACTUAL FROM BHN HRC ACTUA' ACTUAL (HRC)

DUTER MIDDLE INNER OUTER MIDDLE INNER DUTER MIDDLE INNER SURFACE TOP' 352 341 321 37.9 36.6 34.3 34.9 35.0 33.0 415 (44.5)

MIDOLE 321 348 302 34.3 36.6 32.1 33.0 34.2 29.9 375 (40.4)

BOTTOM 363 352 34t 39.1 37.9 36.6 40.1 35.5 35.0 415 (44.5)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE VIELD+ TENSILE TOY REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELO irJ,'N IN AREA RATIO DIRECTION

........s...

GAUGE (KSI)

(KSI)

(%,*

'*) .

(%)

YS/TS TRANSVERSE 1 .503' 123.3 149.7 11.0 27.3 0.82 -

TRANSVERSE 2 .502* 129.3 147.0 11.0 24.3 0.83

  • O.2% OFF-SET YlELO STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3

... s..................... ............ ............ ............

Ian.0) 'A8539PTION. FT.-LBS. 14 12 13 PRITILE FRACTURE % 95-100 95-100 95-100 i LATERAL EXPANSION. IN. .0040 .0045 .0045 REFER TO FIGURES 2A-2B FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS, a

TABLE 6. INLAND STEEL METALEURGICAL LARORATORY METALLURGICAL TEST OATA ON JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR llEAD FN025 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P S SI CU NI MO CR AS CB V TI B AL N 02 SN' $8

.42 .990 .011 .018 .32 .06 .10 .19 1.06 .016 <.008 .00 <.002 <.0005 .026 .009 39 .01 <.01 PPM MICROANALYSIS:

CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A2-3H, 83H CAR 8 TOE MORPHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):

HRC CONVERTED BHN CONV.

BHN ACTUAL FROM BHN HRC ACTUAL ACTUAL (HRC)

DUTER MIOOLE INNER OUTER MIOOLE INNER OUTER MIDOLE INNER SURFACE TOP 444 415 415 47.1 44.5 44.5 45.0 42.0 42.0 415 (44.5)

MIDDLE 415 375 375 44.5 40.4 40.4 40.0 37.5 38.4 415 (44.5)

BOTTON 444 388 415 47.1 41.8 44.5 41.2 41.2 43.0 415 (44.5)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE VIELO+ TENSILE TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATION IN taf4 RATIO DIRECTION GAUGE (KSI) (MSI) (% IN 2") .%, VS/TS TRANSVERSE 1 .505" 158.6 182.3 9.0 18.4 0.84 TRANSVERSE 2 .500* 146.5 175.2 8.0 19.1 0.04

  • O.2% OFF-SET VIELO STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PRO ERTY

..............."............ TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSORPTION, FT.-L85. 7 7 8 BRITTLE FRACTURE. % 95-100 95-100 95-100 i LATERAL EAPANSION, IN. .0025 .0025 .0005 REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.

TABLE 7. INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA ON JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FEO59 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P S SI CU Ni MO CR AS CB V TI B AL N 02 SN SB

.40 .91 .015 .004 .28 .11 .92 .21 .89 .012 <.006 <.002

.00 <.0005 < 008 .090 39 .Ot <.01 PPM MICROANALYSIS:

CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A2H, 85H CARBIDE MORPHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):

HRC CONVERTED BHN CONV.

BHN ACTUAL FROM BHN HRC ACTUAL ACTUAL (HRC)

OUTER MIDDLE INNER OUTER MIDDLE INNER OUTER MIDDLE INNER SURFACE TOP 429 415 363 45.7 MIDDLE 375 363 363 44.2 39.1 38.2 40.9 35.5 415 (44.5)

BOTTOM 388 388 363 40.4 39.1 39.1 38.8 35.0 32.5 401 (43.1) 41.8 41.8 39.1 42.2 39.0 37.2 415 (44.5)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE VIELO+ TENSILE TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATION IN AREA RATIO DIRECTION GAUGE (KSI) (KSI) (% IN 2*) (%) YS/TS TRANSVERSE 1 .506* 148.8 164.7 10.0 26.4 0.90 TRANSVERSE 2 .504* 143.4 171.4 12.0 23.0 0.84

  • O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY A8 SORPTION. FT.-LBS. 14 18 15 BRITTLE FRACTURE % 95-100 95-100 95-100  ;

LATERAL EXPANSION. IN. .0030 .0050 .0020 REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.

TABLE 8. INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA DN JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HE AD F DJO97 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P S SI CU NI NO CR AS CB V TI B AL N 02 SN SB

.39 .99 .012 .016 .32 .06 .19 .20 1.07 .089 < 008 .00 <.002 <.0005 .025 .009 47 .01 <.01 PPM MICROANALYSIS:

CLE ANLINESS (J-K RATING ON APPE ARANCE ) A3H. 82-3H CARBIDE MORPHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARONESS (PROFILE):

HRC CONVERTED BHN CONV.

BHN ACTUAL FROM BHN HRC ACTUAL ACTUAL (HRC)

DUTER MIDDLE INNER DUTER MIDDLE INNER DUTER MIDOLE INNER SURFACE TOP 444 401 409 47.1 43.1 43.1 41.2 39.4 42.8 444 (47.1)

MIDDLE 388 363 363 41.8 39.1 39.1 37.5 35.1 36.3 415 (44.5)

BOTTDM 429 388 388 45.7 41.8 41.8 44.1 42.2 40.8 415 (44.5)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE VIELD* TENSILE TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATION IN AREA RATIO DIRECTION CAUCE (KSI) (KSI) (% IN 2*) (%) VS/TS TRANSVERSE 1 .500* 143.1 171.2 9.0 17.2 0.84 TRANSVERSE 2 .502* 147.5 174.3 10.0 17.5 0.85

  • O.2% OFF-SET VIELD STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PPOPERTY TRANSVERSE 1 TRANSVERSF 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSORPTION. FT.-LBS. 11 11 9 BRITTLE FRACTURE. % 95-100 95-800 95-800  ;

LATERAL EXPANSION. IN. .0045 .0020 .0015 REFER TO FIGURES 24-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.

O

TABLE 9. INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA CN JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FMOt6 CHEMICAL ANALYSIS:

e C MN P- 5 St CU NI WO CR AS CB V TI 8 AL N 02 SN SB

.42 .87 .010 .025 .31 .07 .14 .54 f.02 .018 <.008 .00 <.002 <.0005 .039 .009 25 .01 <.09 PPM MICROANALYSIS:

CLEANLINESS (J-M RATING ON APPEARANCE) A3H. 82-3H

  • CARSIDE MORPHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE):

HRC CONVERTED BIN CONV.

BHN ACTUAL FROM BHN HRC ACTUAL ACTUAL (HRC)

DUTER ullDOLE IDMER DUTER MIDDLE INNER OUTER MIDOLE INNEP SURFACE TOP 388 375 388 41.8 40.4 41.8 39.1 39.0 40.0 415 (44.5)

MIDDLE 331 352 363 35.5 37.9 39.1 32.8 36.1 36.5 444 (47.1) 80TTDM 388 375 401 41.8 40.4 43.1 30.8 37.8 39.2 415 (44.5)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE YIELD

  • TENSILE TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATIDN IN AREA RATIO DIRECTIOf3 GAUGE (MSI) (MSI) (% IN 2") (%) VS/TS TRANSVERSE t .504* 133,3 161.7 12.0 29.3 0.82 TRANSVERSE 2 .504* 129.8 164.2 11.0 19.2 0.79
  • O.2% OFF-SET YIELD STRENGTH.

. t IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSDRPTION. FT.-LBS. 8 8 9

[RITTLE FRACTURE, % 95-100 95-100 95-ivo (

LATERAL EXPANSIDN. IN. .0015 .0015 .0040

, REFER TO FIGURES 2A-28 FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIDNS.

a

TABLE 10. INLAND STEEL METALLURGICAL LABORATORY METALLURGICAL TEST DATA DN JOSEPH M. FARLEY POWER PLANT ANCHOR HEAD FMO28 CHEMICAL ANALYSIS:

C MN P S SI CU N1 MO CR AS CB V TI B AL N 02 SN SB

.40 .90 .010 .024 .30 .18 .it .14 .870 .003 .015 .00 <.002 <.0005 .003 .010 37 .02 <.01 PPM MICR0 ANALYSIS:

CLEANLINESS (J-K RATING ON APPEARANCE) A3-4H. B2-3H. C3-4H CARBIDE MORPHOLOGY TEMPERED MARTENSITE HARDNESS (PROFILE):

HRC CONVERTED BHN CONV.

BHN ACTUAL FROM BHN HRC ACTUAL ACTUAL (HRC)

DUTER MIDDLE INNER OUTER MIDDLE INNER OUTER MIDDLE INNER SURFACE TOP 363 321 321 39.1 34.3 34.3 36.5 37.7 35.0 401 (43.1)

MIDDLE 321 311 331 34.3 33.1 35.5 30.0 29.8 30.5 375 (40.4)

BOTTOM 363 321 331 39.1 34.3 35.5 36.0 31.8 34.4 388 (41.8)

TENSILE PROPERTIES:

SAMPLE YIELD

  • TENSILE TOTAL REDUCTION ELASTIC TEST STRENGTH STRENGTH ELONGATION IN AREA RATIO DIRECTION GAUGE (KSI) (KSI) (% IN 2") (%) YS/TS TRANSVERSE 1 .504* 117.8 145.9 13.0 20.3 0.81 )

TRANSVERSE 2 .504* 119.0 145.6 13.0 19.9 0.82

  • O.2% OFF-SET YIELD STRENGTH.

IMPACT PROPERTIES:

ROOM TEMPERATURE IMPACT PROPERTY TRANSVERSE 1 TRANSVERSE 2 TRANSVERSE 3 ENERGY ABSORPTION, FT.-LBS. 9 9 11 BRITTLE FRACTURE. % 85-95 85-95 85-95 ,

LATERAL EXPANSION. IN. .0030 .0045 .0060 '

REFER TO FIGURES 2A-2B FOR THE TEST POSITIONS AND ORIENTATIONS.

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The sketch is not to scale.

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and Charpy V-Notch impact specimens.

Figure not drawn to scale.

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fractures (light areas) through the honeycomb web of the anchor head. The ,

shim face is shown at the top of the fractograph. i Approx. 0.80X i

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6 Figure 5. Light fractograph showing a section of the precracked fracture face of FN 025. Note ,

the woody and corroded appearance of the i fractures. The shim face is shown at the j top of the fractograph.  ;

l Approx. 1.38X t

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arrow points to areas shown in Figures 9 and 10.  !

l Approx. 1.66X  :

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j Figure 7. Light fraccograph showing a section of the j precracked (dark areas) and post-cracked ,

laboratory-created fractures (light areas) l

.l' of FN 025. The right arrow points to areas l shown in Figures 11 and 12. The left arrow points to areas shown in Figures 13 and 14.

i Approx. 1.67X i ,

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Approx. 1.62X l

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by the arrow in Figure 6, clearly showing l intergranular separation. ,

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263X 1,030X Figure 10. SEM fractographs of FN 025 of area denoted by arrow in Figure 6, showing heavy intergranular separation. Note the inclusion troughs at the lower magnification.

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by the right arrow in Figure 7, clearly j showing intergranular separation.  !

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  • 1 Figure 12. SEM fraccograph of the precracked web area of FN 025 denoted by the right  ;

arrow in Figure 7, showing heavy inter- i granular separation.

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Figure 13. SEM fractograph of the crack tip in the web area of FN 025 denoted by the left arrow of Figure 7. The fractographs clearly show a transition from the precracked IGS fracture mode to a predominantly brittle (cleavage) fracture mode of the post-crack. Note the inclusions at the low magnification.

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the fracture mode is predominantly brittle (cleavage). Also note the inclusion

, troughs, some still containing inclusions.

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