構造要素熱過渡き裂進展試験 - 表面き裂進展試験の試験後解体検査結果 -

The crack propagation tests on the fundamental structure under cyclic thermal transients; Results of destructive inspection for surface cracks

小林 澄男; 堀切 守人

not registered; not registered

本データ集は,空気冷却熱過渡試験施設(ATTF)で実施した構造要素熱過渡き裂進展試験のうち,円筒構造物内面からの表面き裂の進展に関するデータ集である。構造要素熱過渡き裂進展試験は,繰り返し過渡熱荷重による構造物のき裂進展挙動に関する基礎データを取得することを目的に実施した試験である。本試験で得られたデータは,これまで主として材料試験結果に基づいて開発されてきた破壊力学的手法に対し,実際的な熱応力下でのき裂進展挙動の予測に適用する方法を検討し,破壊力学パラメータ評価法,き裂進展評価法を開発するために資される。本試験は,外径130mm,内径70mmの円筒形状の内面に軸方向及び周方向の半楕円形状の初期切欠きを施工した試験体を使用し,その試験体を内外面より650に加熱した後,内面側を圧縮空気で一気に冷却することにより,板厚内に等二軸曲げ荷重を負荷するという試験を繰り返し行い,初期切欠きからき裂を進展させる試験である。試験は3体行い,最初の試験(CPTT-101)は3500サイクル,次の試験(CPTT-102)は10000サイクル,3回目の試験(CPTT-103)は5000サイクルの試験を実施した。CPTT-101では環状き裂,CPTT-102では環状き裂と軸・周の表面き裂,CPTT-103では軸・周方向の表面き裂を進展させた。本データ集は,CPTT-102の表面き裂とCPTT-103の表面き裂の進展試験によって得られた主要なデータを取りまとめたものである。

This report shows the experimental results of crack propagation tests using the air-cooled thermal transient test facility (ATTF). These tests were carried out to get the crack growth data on fundamental structures under cyclic thermal transients. The test specimens were made of 304 type austenitic stainless steel. Geometry is cylindrical shape, 1500 mm in height, 130 mm in outer diameter and 30 mm in thickness. And they had semi-elliptical initial slits machined on inner surfaces. The specimen was heated up to 650 C by furnace, then cooled by pressurized air blowing in the specimen for 90 seconds. Cyclic change of temperature gradients in the wall of specimens was loaded by this sequence. The tests were continued till 10,000 cycles at maximum case. Specimens were tested during several years. The specimen No. CPTT-102 with machined two circumferential slits and two semi-elliptical slits was tested up to 10,000 cycles. And the specimen No. CPTT-103 with machined six semi-elliptical slits of different length respectively was tested up to 5,000 cycles. This report concerns to feature of cracks that grew up from semi-elliptical slits on both No. CPTT-102 and No. CPTT-103.