SUS304の高温多軸疲労挙動の検討 第3報 多軸クリープ疲労評価法の一般性の検討

Evaluation of high temperature multiaxial fatigue behavior or 304 steel (3rd report)

浅山 泰*

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本報ではPNCが東芝に委託して行った多軸クリープ疲労試験結果(単軸疲労,純ねじり疲労,純ねじりクリープ疲労,比例重畳疲労,比例重畳クリープ疲労)を前報までに提案した多軸クリープ疲労評価法に基づき評価した。その結果次の知見を得た。PNCの多軸疲労/クリープ疲労試験結果と東芝の多軸疲労/クリープ疲労試験結果はほぼ良好に一致するが,純ねじり疲労/クリープ疲労については東芝データの方が長寿命となる傾向がある。これは両者におけるヒートの相違が原因ではないかと思われる。(1) 純ねじりクリープ疲労においてピークひずみ保持時間を3分あるいは60分の間で変化させると,クリープ疲労寿命は保持時間の増加とともに低下する。この傾向はひずみ保持時間60分ではまだ飽和しているとは言えない。(2) 純ねじりクリープ疲労において,15分の片側保持に対して,反対側のピークに3分あるいは15分の保持時間を設けても,特に寿命の回復は観察されない。(3) PNCデータに基づき前報までに提案した多軸クリープ疲労評価法で東芝データを評価すると,非安全側にはfactor of 2程度,安全側にはfactor of 5程度で全体的には保守的に評価することが可能である。

A series or multiaxial creep-fatigue tests (uniaxial fatigue, pure torsional fatigue, pure torsional creep-fatigue, proportional fatigue, proportional creep-fatigue) was conducted by Toshiba Corporation as a part of a joint study with PNC. The results of the tests were evaluated by the multi-axial creep-fatigue evaluation method which was developed by the authors in the previous report. The following observation were obtained. (1)Results of multiaxial creep-fatigue tests obtained by Toshiba Corporation coincide well with those obtained by PNC, except those of pure torsional fatigue/creep-fatigue tests. In the case of pure torsional fatigue/creep-fatigue, Toshiba data showed slightly longer lives, (2)Pure torsional creep-fatigue lives reduced as the peak strain hold time increased from 3 minites to 60 minites. A longer hold time would have redeced the creep-fatigue lives even more. (3)In pure torsional creep-fatigue tests with a peak strain hold of 15 minuites, recovery of life was not observed with an additional strain hold time (from 3 minites to 15 minuites) at the other strain peak. (4)It was shown that the multiaxial creep-fatigue evaluation method proposed by the authors could cvaluate the Toshiba data conservatively. Life predictionswere conservative for a factor of 5 and nonconservative for a factor of 2.