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改良9Cr-1Mo鋼の高温強度に及ぼす繰返し軟化の影響

Influence of cyclic softening on high temperature material properties in Mod.9Cr-1Mo steel

鬼澤 高志; 永江 勇二; 加藤 章一; 若井 隆純

Onizawa, Takashi; Nagae, Yuji; Kato, Shoichi; Wakai, Takashi

次世代ナトリウム冷却高速炉では、配管の短縮化などによる物量削減を図り、優れた経済性を達成するために、高温強度と熱的特性に優れる改良9Cr-1Mo鋼を冷却系全般に適用することを検討している。改良9Cr-1Mo鋼は、繰返し負荷に伴い軟化挙動を示す材料であり、繰返し軟化により引張特性やクリープ特性に影響があることが報告されている。しかしながら、繰返し軟化条件をパラメータとして、系統的に高温材料特性への影響を検討した例はない。このため、改良9Cr-1Mo鋼について、繰返し軟化条件をパラメータとした繰返し軟化材を製作し、それらの引張試験およびクリープ試験を実施し、繰返し軟化条件と高温材料特性が受ける影響の関係を評価した。加えて、それら評価に基づき、高速炉設計における繰返し軟化効果の取扱いについて検討を実施した。

The applicability of Modified 9Cr-1Mo steel (ASME Grade 91 steel) as the main structural material in advanced loop-type sodium cooled fast reactor has been explored to enhance the safety, the credibility and the economic competitiveness of fast reactor plants. It is well-known that the steel exhibits cyclic softening behavior. Decrease of tensile and creep strength in softened materials has been already reported by other researchers. This paper discusses the relationship between cyclic softening conditions and high temperature material properties. Grade 91 steel was softened by repeat of plastic strain. The softening behavior could be evaluated by the index of the softening rate. Decrease of tensile and creep strength in softened materials can be evaluated by the softening rate and it depends on the cyclic softening conditions.

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