Analytical study on micro-indentation method to integrity evaluation for graphite components in HTGR

マイクロインデンテーション法による高温ガス炉黒鉛構造物の健全性解析評価

角田 淳弥 ; 塙 悟史 ; 柴田 大受 ; 多田 竜也; 伊与久 達夫; 沢 和弘

Sumita, Junya; Hanawa, Satoshi; Shibata, Taiju; Tada, Tatsuya; Iyoku, Tatsuo; Sawa, Kazuhiro

マイクロインデンテーション法による高温ガス炉黒鉛構造物の健全性解析評価を行った。インデンテーション法は、物質の機械的特性を測定できる簡便な方法で、荷重と深さの関係から残留応力の評価に適用できると考えられている。本研究では、高温ガス炉黒鉛構造物の寿命評価においてマイクロインデンテーション法の適用性を確認することを目的として、IG-110黒鉛のSu値を考慮しながら応力・ひずみ負荷状態におけるインデンテーション荷重及び深さ挙動を検討した。さらに、酸化黒鉛及び残留ひずみを負荷した酸化黒鉛のインデンテーション荷重及び深さの挙動を解析的に評価した。結果として、インデンテーション法は黒鉛構造物の健全性評価に適用できる可能性があることが示唆された。

An analytical study on micro-indentation method to integrity evaluation for graphite components was carried out. The indentation method is used as simplicity test to measure mechanical properties of materials. This method is thought to be applicable to evaluate the residual stress from the relationship between indentation load and indentation depth. In this study, in order to confirm the applicability of the micro-indentation method for lifetime evaluation of the graphite component, indentation load-depth behavior under stress/strain condition was evaluated taking account of the specified minimum ultimate strength of IG-110 graphite. Moreover, analytical investigations of indentation load-depth behavior for oxidized graphite and oxidized graphite with residual strain were also carried out. As a result, it can be said that the indentation method is potentially applicable to evaluate the integrity of graphite components.