Development of 2012 edition of JSME code for design and construction of fast reactors, 4; Creep-fatigue evaluation method for modified 9CR-1MO steel

高速炉設計・建設規格2012年版の開発,4; 改良9Cr-1Mo鋼のクリープ疲労評価法

高屋 茂  ; 永江 勇二 ; 浅山 泰 

Takaya, Shigeru; Nagae, Yuji; Asayama, Tai

日本機械学会設計・建設規格第2編 高速炉規格2012年版で新しく登録された改良9Cr-1Mo鋼に関するクリープ疲労評価法について説明する。本評価法は、マイナー則及び時間消費則に基づいて疲労損傷及びクリープ損傷を評価し、キャンベル型の線形損傷則に基づき寿命を評価する。材料試験データに基づく検討から、本評価法は、初期応力の設定と緩和応力評価に余裕を見込んだ場合、寿命を保守的に評価でき、かつその保守性は試験時間とともに増加することが示された。さらに、予測精度が高いと考えられている改良延性消耗則と比較しても、長時間保持の場合の寿命を保守的に評価することが示された。これらの結果から、本評価法が設計評価法としての保守性を有することを明らかにした。

This paper describes a creep-fatigue evaluation method for modified 9Cr-1Mo steel, which has been newly included in the 2012 edition of the JSME code for design and construction of fast reactors. In this method, fatigue and creep damages are evaluated on the basis of Miner's rule and the time fraction rule, respectively, and the linear summation rule is employed as the failure criterion. Investigations using material test results are conducted, which show that the time fraction approach can conservatively predict failure life if margins on the initial stress of relaxation and the stress relaxation rate are embedded. In addition, the conservatism of prediction tends to increase with time to failure. Comparison with the modified ductility exhaustion method, which is known to have good failure life predictability in material test results, shows that the time fraction approach predicts failure lives to be shorter in longterm strain hold conditions.