Validity of the master curve temperature dependence assumption for highly embrittled RPV materials; Results from the IAEA Coordinated Research Project (CRP-8)

原子炉圧力容器鋼の高脆化材に対する破壊靱性マスターカーブの温度依存性の妥当性; IAEA国際協力研究CRP-8の結果

Planman, T.*; 鬼沢 邦雄 ; Server, W.*

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

原子炉圧力容器鋼等の破壊靱性遷移曲線の形状(温度依存性)については、マスターカーブ法が規定された当初から議論がなされてきた。多くの場合、形状を一定と仮定した標準マスターカーブ法は高脆化材に対しても成り立つことが示されている。IAEA協力研究CRP-8では、関連する最新データの収集・分析を行い、MC法の規定されたASTM E1921規格が照射材に対しても妥当性であり修正不要であることを検討した。CRP-8では、形状変化に対するパラメータ評価法を提案するとともに、非均質材に対しては保守的評価のためSINTAP法の適用を推奨した。この分析結果から、照射によりわずかに曲線が低くなる傾向にあるが、通常程度の脆化では無視できることを示した。

The fracture toughness transition curve shape in the Master Curve (MC) has been discussed since the original empirical definition of the curve in 1991. In most cases the standard MC approach, assuming a constant transition curve shape, has proven to give a realistic description for also highly irradiated ferritic steels. The fracture toughness data collected and analysed in the IAEA CRP-8 Topic Area 3 supports the validity of the curve shape assumption of ASTM E1921 also in case of irradiated steels and gives no rise to change the present definition. The Master Curve C-parameter (the shape parameter) estimation is proposed as an appropriate analysis method when there is need to estimate also the temperature dependence, whereas the SINTAP procedure is recommended for ensuring conservative lower bound estimates when material in homogeneity is suspected. The results show that irradiation may slightly lower the fracture toughness in the upper transition region in relation to that predicted by E1921, but the effect after moderate T0 shift values seems to be negligible.