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Ao, N.*; Zhang, H.*; Xu, H. H.*; Wu, S. C.*; Liu, D.*; 徐 平光; Su, Y. H.; Kang, Q. H.*; Kang, G. Z.*
Engineering Fracture Mechanics, 281, p.109166_1 - 109166_14, 2023/03
被引用回数：5 パーセンタイル：87.64(Mechanics)Considering the complex service environments that high-speed railway axles are subjected to, the fatigue crack growth (FCG) behavior of a structurally gradient axle steel with different pre-crack depths both in air and corrosive medium was investigated at a frequency of 5 Hz. The results indicated that in the high 
region, FCG rate was dramatically accelerated by corrosion, but the gap narrows as decreased. The accelerated corrosion FCG rate was a comprehensive result of the acceleration effect of the anodic dissolution, hydrogen-enhanced localized plasticity and the retardation effect of corrosion-induced crack-tip blunting. Despite the fact that the corrosion resistance gradually decreased as the pre-crack depth increased, the FCG rate in the corrosive medium gradually decreased. This was because fatigue loading played a more important role than corrosion in accelerating the corrosion FCG rate.
本岡 隆文; 木内 清
腐食防食協会第47回材料と環境討論会講演集 (C-207S), p.299 - 302, 2000/00
ジルコニウムの硝酸溶液中での腐食疲労き裂進展は、応力拡大係数を用いた評価においては大気中の場合と比較して加速進展しやすく応力腐食割れ感受性との関連性が示唆されている。この観点から、周波数・波形の評価は重要であると考えられる。本報では、3規定硝酸溶液中での応力繰返し速度の効果を、応力制御型の疲労試験機を用いた腐食疲労き裂進展速度の測定及び走査型電子顕微鏡を用いた波面解析から調べた。その結果、低応力拡大係数範囲では、繰返し速度が低下するほど、擬劈開状破面の割合が増加するとともに腐食疲労き裂進展速度が高くなっており、き裂の開口時間が長いほど、繰り返しSCCの影響を受けていることが明らかとなった。
本岡 隆文; 木内 清
JAERI-Research 95-032, 21 Pages, 1995/03
JAERI-Research-95-032.pdf:1.52MB
ジルコニウム製再処理機器部材の長期耐久性を評価するため、純ジルコニウム材の腐食疲労挙動を調べた。沸騰硝酸環境で腐食疲労試験が行える装置を用いて、TDCB型試験片の沸騰硝酸中での亀裂成長速度の応力拡大係数依存性の測定と沸騰純水及び常温大気中のそれと比較した他、走査型電子顕微鏡を用いた破面解析により破壊モードを解析した。亀裂成長速度は試験片の切出し方向と環境の影響を受け、常温大気中では長手方向材は横方向材より数倍高い速度を示すが、硝酸中でいずれの方向の亀裂成長速度も加速され同様な高い値を示した。破面解析及びX線回折強度の測定などから、ジルコニウムの結晶学的方位に依存した破壊靱性の違いと当該材が硝酸中において高い応力腐食割れ感受性を持つことが、ジルコニウムの腐食疲労特性に大きく関与していると解釈された。
構造安全研究委員会
JAERI-M 90-089, 70 Pages, 1990/06
軽水炉構造材料の環境助長割れ評価は、一次系冷却材圧力境界の構造健全性にとって重要な研究課題であり、過去10年間にわたって広範囲の研究が行われて来た。本報告は、当該研究の現状を調査し、さらに圧力容器の欠陥評価のために重要な研究課題を検討したものである。例えば、き裂挙動に関しては、高温水環境中での下限界特性等を含めた系統的なデータセットが不足している。とくに環境因子に焦点を絞った一連の研究を実施することによる割れ加速機構やモデル化に関する一層の進展及び時空間解析(Time Domain Analysis)による、より定量的なき裂進展挙動予測が可能になるものと期待される。これらの知見は、実機のき裂評価や余寿命推定の精度向上につながるものである。
中島 甫; 中島 伸也; 近藤 達男
Proc.Symp.on Nuclear Power Plant Life Extension, p.81 - 93, 1987/00
国内軽水炉プラントの状況及び今後の動向に触れ、軽水炉プラントの寿命を延長することの重要性を示唆する。さらに、プラントの寿命は各コンポーネント別に考えることが最適であり、この結果圧力容器の寿命がプラントの寿命を決定する可能性の高いことを述べる。また、圧力容器の寿命は運転中に発生、成長すると予測されるき裂挙動を評価することにより予測することが可能であり、このシナリオに基づいて圧力容器の寿命と密接に関連する因子をコンピューターシミュレーションにより抽出した結果を紹介する。これらの因子のうち、き裂挙動及び破壊抵抗に関する材料学的知見について述べる。 以上の考察をもとに、圧力容器の寿命は材料の質、特に不純物元素量に依存することを指摘し、新鋭プラントでは現行の寿命を延長できる見通しのあること及びそのために必要な研究課題について言及する。
北川 英夫*; 駒井 謙治郎*; 中島 甫; 樋口 洵*
Trans. 9th Int. Conf. on Structural Mechanics in Reactor Technology, p.155 - 160, 1987/00
所内構造安全研究委員会腐食疲労専門部会を通して過去5年間にわたって実施した、軽水炉一次系を近似した高温水中における圧力容器鋼の腐食疲労き裂成長に関する研究活動の一部を紹介したものである。
近藤 達男; 中島 甫
日本材料強度学会講演論文集, p.101 - 125, 1983/00
原子炉構造材料について、新しい学問として体系を整えつつある環境強度問題を論じた。最初に、各原子炉系で環境強度問題を考える必要の生じそうな構造材料と使用環境との組み合わせを概説した。その後、動力炉として運転経験の豊富な軽水炉の圧力境界材料を例として取り挙げ、下記項目について詳説した。(1)低合金鋼の変動荷重下における亀裂成長におよぼす環境効果の把握と設計コードへの反映について。(2)低合金鋼の破壊抵抗におよぼす環境効果とそのための新しい試験法の提案について。
高橋 秀明*; M.Suzuki*; 庄子 哲雄*; 近藤 達男
ASME J.Eng.Mater.Technol., 103(10), p.298 - 304, 1981/00
被引用回数：31 パーセンタイル：89.56(Engineering, Mechanical)原子炉圧力容器と配管は、平均応力水準が引張状態のいわゆる高応力比条件下で用いられる部分があり、高温高圧の一次系冷却水と接して腐食疲労効果により、き裂成長の促進が起ることを指摘するとともに、速度を定量的に推定する方法を提案した。き裂の先端におけるメカノケミカル反応を、き裂の力学的状態、ミクロ組織、き裂内化学環のそれぞれの実体に即してき裂先端における活性金属面の生成速度、再不動態化速度、き裂内腐食媒体の更新速度によって評価検討し、結局実験的な方法論として、機械的因子はK、R、K(又は荷重付加速度)をもとに、き裂先端の反応を動力学的に記述することを試みた。その結果、新しいパラメタとして、環境の作用しない、純粋疲労におけるき裂成長速度(時間ベース)〔da/dt〕airを定義してこれをき裂先端の歪速度を代表するものとみなし、各種の破壊力学的因子の寄与とは独立に腐食疲労効果の予測が可能なことを示唆した。
中島 甫; 菊山 紀彦; 新藤 雅美; 鈴木 富男; 菊地 正彦; 小川 豊; 牧野 幸治; 近藤 達男
JAERI-M 6100, 16 Pages, 1975/04
軽水炉の炉内条件を想定した高温高圧純水中で、オーステナイトステンレス鋼の交番応力下の亀裂の伝播試験を行った。試験片に作用する台形波の最大荷重時における保持時間を種々に変化させることを利用して、亀裂の伝播のうち荷重の静応力成分によって生ずると考えられる応力腐食割れ効果による亀裂の伝播速度を評価することを試みた。適当な溶存酸素濃度と試験条件を選ぶことによって求めた結果から応力腐食割れと腐食疲労との重畳効果としての割れ進展を考えることが出来ることを示し、こうした機構にもとずいて破壊のモデルを考えることの重要性も合せて指摘した。
近藤 達男
日本鉄鋼協会西山記念技術講座, p.159 - 191, 1973/00
腐食疲労データの解釈と応用を中心にした一般論のあと、疲労き裂発生機構と、伝播の動力学的な問題について過去3~4年の進歩の総説を行なった。特に問題を鉄鋼の場合にしぼって詳説し、新しく発展して来た、線形破壊力学の応用にもとづく現象論的なき裂伝播の法則性の記述、腐食環境効果の物理化学的内容の解明へのいとぐちとなる諸事実の解説などでまとめた。
長崎 隆吉
原子力工業, 17(3), p.11 - 15, 1970/00
銅製圧力容器に炉心を内蔵する軽水炉型発電原子炉が世界の動力炉の主流となり,世界的に見て多数の原子炉が建設され,運転されている現状である。しかし,近年,圧力容器の内張りであるステンレス溶接肉盛部に亀裂の発生が見つかり,若干の国々で大きな問題となった経験がある。わが国でもJPDRにおいて1966年5月の定期検査のとき,圧力容器の上蓋内面に亀裂が発見され,その後圧力容器全体について検査が行われ,若干の亀裂の存在が確認された。
