オーステナイト系ステンレス鋼のき裂発生前劣化損傷評価法の開発

Development of a nondestructive degradation evaluation method before crack initiation for the austenitic stainless steel

高屋 茂  ; 永江 勇二 

Takaya, Shigeru; Nagae, Yuji

高速増殖炉の構造材料における代表的な経年劣化事象として、高温環境下での疲労損傷が上げられるが、損傷がき裂として顕在化する前に、その損傷程度を非破壊で評価できれば、保全活動の選択肢が広がることによりプラントの安全性・経済性が向上すると期待される。そこでわれわれは、磁気特性を利用したオーステナイト系ステンレス鋼、特にSUS304鋼のき裂発生前非破壊損傷評価の可能性を検討している。SUS304鋼は、溶体化状態でFCC構造を持つ常磁性体であるが、室温環境下で機械負荷を受けることにより強磁性体であるBCC相に一部相変態し、磁気特性が変化することが知られている。しかしながら、高温環境下で負荷を受けた場合の磁気特性変化については、まだあまり明らかにされていない。そこで、本研究では、高温環境下疲労試験片の漏洩磁束密度分布測定と各種顕微鏡を用いた観察を実施した。その結果、高温環境下疲労により、損傷の蓄積領域で磁化が発生すること、またその原因が相変態による新たな磁性相の生成であることを明らかにした。さらに、漏洩磁束密度の変化量から、損傷量評価が行える可能性を示した。

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