IAEA coordinated research project on master curve approach to monitor fracture toughness of RPV steels; Applicability for highly embrittled materials

原子炉圧力容器鋼の破壊靱性監視のためのマスターカーブ法に関するIAEA国際協力研究:高脆化材に対する適用性

Planman, T.*; 鬼沢 邦雄 ; Server, W.*; Rosinski, S.*

Planman, T.*; Onizawa, Kunio; Server, W.*; Rosinski, S.*

破壊靱性マスターカーブ法では、原子炉圧力容器鋼等に対して一定の温度依存性が仮定されている。この温度依存性は、高照射量や熱時効材などの高脆化材にも適用されるが、上部遷移温度域では、低い破壊靱性値が観察される場合がある。国際原子力機関IAEAでは、照射材などの関連する原子炉圧力容器鋼の破壊靱性データを収集・分析し、マスターカーブの形状に関する確認を行うことを目的の1つとした国際協力研究を開始した。粒界破壊の発生する場合も含めたこれまでのデータレビューの結果、全般的にマスターカーブ法が適用できることを確認した。粒界破壊が多い場合においても、非均質材料に適用可能な手法を適用することにより、実測値は予測値と非常によく対応することが示された。

In the Master Curve (MC) fracture model, a universal temperature dependence is assumed for reactor pressure vessel (RPV) steels. The assumed curve shape has been observed to be generally valid for highly irradiated materials. Lower than predicted fracture toughness behavior has been occasionally observed, however, in the upper transition range. One objective of the present IAEA CRP is to clarify the MC shape issue by collecting and analyzing relevant fracture toughness data on irradiated or thermally aged RPV steels. The data reviewed in this CRP show, in general, a very consistent fracture behavior with the basic MC model that further confirms the applicability of the assumed curve shape. In cases where the basic assumptions of the MC model were not satisfied due to high proportions of intergranular fracture, correspondence with the measured and predicted behavior could be markedly improved by applying available models developed to address inhomogeneous materials.