A Round robin program of master curve evaluation using miniature C(T) specimens; First round robin test on uniform specimens of reactor pressure vessel materials

微小C(T)試験片を用いたマスターカーブ評価のラウンドロビン計画; 原子炉圧力容器鋼材の共通試験片による第1次ラウンドロビン試験

山本 真人*; 木村 晃彦*; 鬼沢 邦雄 ; 吉本 賢太郎*; 小川 琢矢*; 千葉 篤志*; 平野 隆*; 杉原 卓司*; 杉山 正成*; 三浦 直樹*; 曾根田 直樹*

Yamamoto, Masato*; Kimura, Akihiko*; Onizawa, Kunio; Yoshimoto, Kentaro*; Ogawa, Takuya*; Chiba, Atsushi*; Hirano, Takashi*; Sugihara, Takuji*; Sugiyama, Masanari*; Miura, Naoki*; Soneda, Naoki*

破壊靭性評価のためのマスターカーブ法は、最近試験規格として標準化され、原子炉圧力容器の信頼性を確保するための強力なツールであると期待されている。現行の監視試験において、マスターカーブ法のためのデータを得るためには、シャルピー試験片の試験後の半片から採取可能な小型の試験片の活用が重要である。著者らは、4mm厚のミニチュア破壊靭性試験片(ミニCT)によるマスターカーブ法の適用性を検証するため、典型的な日本の原子炉圧力容器鋼を用いて、国内の学界,産業界や研究機関の参加を得てラウンドロビン試験を開始した。この試験では、ミニCTデータの信頼性と堅牢性を検証するために、実際に適用する前に解決すべき詳細な調査項目を取り出すことを目標とした。この試験の第1ステップとして、4つの機関がミニCT試験片により、共通した試験実施要領でマスターカーブ法試験を実施した。この結果、すべての機関で有効な参照温度Tを得られることが確認できた。ただし、T値は、機関間で最大34度の差があった。この差の原因に関して、参照温度Tと試験機関間で設定した負荷速度の差との強い相関が示唆された。

Master curve (MC) approach for the fracture toughness evaluation is expected to be a powerful tool to assess the structural integrity of reactor pressure vessels (RPVs). In order to get sufficient number of reliable data for the MC approach from broken halves of surveillance test specimens for RPVs, the use of miniature specimens is necessary. For this purpose, a round robin test program on the miniature compact tension specimens (Mini-CT) of 4 mm thick for the MC approach of a Japanese RPV steel has been launched with the participation of academia, industries and a research institute in Japan. The program aims to verify the reliability of experimental data from Mini-CT, and to pick out further investigation items to be solved. As the first step of this program, four institutes carried out MC testing and evaluation using common test procedure and specimens. Valid reference temperature T was successfully obtained in each institute. However, the T values showed large differences with maximum of 34C. It was indicated on the reason of difference that there is a strong correlation between the T values and loading rate, which was selected by each institute per test standard.