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高屋 茂; 佐々木 直人*; 友部 真人*
JAEA-Data/Code 2015-002, 54 Pages, 2015/03
JAEA-Data-Code-2015-002.pdf:25.53MB
規格基準体系が有する余裕を適正な水準に設定することを目標したシステム化規格概念の実現に向けた検討が行われている。余裕の適正化の定量化指標としては、破損確率が有望であるが、破損確率の算出には、不確定性を有する変数について確率分布形や平均値、標準偏差等の統計量が必要となる。各種材料強度は重要な確率変数であるが、それらの統計的特性は標準的に利用可能な形ではまだ整備されていない。そこで、本報では、高速炉の代表的な構造材料であるSUS304と316FR鋼について、クリープ破断時間、定常クリープひずみ速度、降伏応力、引張強さ、流動応力、破損繰り返し数、動的応力ひずみ関係の統計的特性を評価した。なお、SUS316等その他のオーステナイト系ステンレス鋼についても、破損繰返し数等一部の材料強度に関して評価を行った。流動応力を除き、これらの材料強度は、日本機械学会発電用原子力設備規格 設計・建設規格
第II編 高速炉規格
で規格化されていることから、可能な限り、規格化の際の検討に用いられた試験データを用いて評価を行った。
山下 拓哉; 高屋 茂; 永江 勇二; 伊達 新吾*; 友部 真人*
no journal, ,
フェライト鋼/オーステナイト鋼異材溶接継手を高速炉プラントへ適用することが検討されている。フェライト鋼/オーステナイト鋼間はインコネルを用いて溶接する。実機プラント使用温度条件である550
Cでは、フェライト鋼とインコネルの界面で破断が生じる研究結果が報告されている。これらの研究結果の報告はTIG溶接またはTIGバタリング溶接を用いて製作された溶接継手を用いている。異材溶接継手の界面破断メカニズムについては多数の研究が行われているが、解明に至っていない。主要な要因としては、異材界面に平行なType I炭化物が析出・成長し、粗大な(1
m)Type I炭化物近傍にキャビティが発生することが挙げられている。また、その他にも要因として、異材界面に生じるせん断応力、界面に沿った酸化物による影響、クリープ変形量の違い、および異材間の線熱膨張差による界面での応力集中というもの等が挙げられている。本研究では、改良9Cr-1Mo鋼/インコネルバタリング部を用いて試験片を製作し、温度550Cのクリープ試験を実施し、界面破断要因として挙がられている、界面近傍のType I炭化物の形成および界面に沿って形成した酸化物による影響について検討を行なった。その結果、以下のことが明らかになった。(1)Type I炭化物の成長・析出によりキャビティが発生・連結することは、界面破断メカニズムの主要因ではない。(2)酸化被膜の形成が界面破断を促進する可能性がある。