Mod9Cr-1Mo鋼の疲労特性 -大気中低サイクル疲労試験結果-

Fatigue properties of Mod.9Cr-1Mo steel; Result of low-cycle fatigue test in air

古川 智弘  ; 小峰 龍司; 吉田 英一; 和田 雄作

Furukawa, Tomohiro; not registered; Yoshida, Hidekazu; not registered

現在、FBR大型炉一体貫流型蒸気発生器に適用が予定されているMOD.9CR-1MO 鋼について、基本材料特性を把握するために大気中高温低サイクル疲労試験を実施した。試験は、製品形状の異なる3鋼種(伝熱管相当板12MMT 、鋼板25MMT 、鍛鋼品250MMT) について、試験温度(0650 ) 、ひずみ範囲(0.41.2 %) 、試験片採取位置および方向をパラメータにした。得られた試験結果は、以下の通りである。1)MOD.9CR-1MO 鋼は、「もんじゅ」SGに適用された2.25CR-1MO鋼と同様、初期時に若干応力が増大するが繰り返しに伴い応力が低下する傾向が認められ、いわゆる繰り返し軟化挙動を示した。2)低サイクル領域での疲労強度は、現行暫定基準が採用されている「もんじゅ」材料強度基準の2.25CR-1MO鋼の最適疲労線図より、十分に優れた強度を有しており、SUS304に匹敵するものであった。また、同じ9CR系鋼である9CR2MO鋼、低C-9CR-1MO-NB-V鋼と比較しても、低ひずみ領域で優れた疲労強度を有していることがわかった。3)鍛鋼品の寿命にばらつきが発生した。採取位置および採取方向の影響の有無を調べた結果、明瞭な特性の差異は認められず、バラツキの範囲として整理できるものであった。以上、本試験によりMOD.9CR-1MO 鋼の鋼板および鍛鋼品の大気中疲労特性を把握することができた。これらのデータは、平成4年度の暫定的な設計疲労線図の改定および強度評価手法の高度化に反映された。

Mod.9Cr-1Mo steel is a candidate material of once-through type steam generators for the Fast Breeder Reactors, and it is required to clarify low-cycle fatigue properties in air at high temperature on this material for structural design. So the tests were carried out for three heats (12mmt plate, 25mmt plate and 250mmt forged) on conditions that temperature is 450650C and strain range is 0.41.2%. Results obtained are su㎜araized as follows. (1)For cyclic stress-strain behavior of Mod.9Cr-1Mo steel cyclic hardening was. observed in the early stage, and after that changed to softening to failure. The behavior was similar to normalized and tempered 2.25Cr-1Mo steel. (2)Low-cycle fatigue strength of Mod.9Cr-1Mo steel in air was remarkably higher than that of 2.25Cr-1Mo steel, and almost same as much as that of SUS304 steel. Moreover, fatigue life of Mod.9Cr-1Mo steel was longer than that of 9Cr-2Mo or Low C-9Cr-1Mo-Nb-V steel under low strain conditions. (3)In the case of Mod.9Cr-1Mo forged steel, the influence of the sampling position and direction of specimens was not effective. These results were reflected to prepare of tentative material strength standard in 1992.