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丸山 昭; 野村 茂雄; 河井 雅史; 高荷 智; 太田 芳雄; 厚母 栄夫
日本原子力学会誌, 26(4), p.327 - 338, 1984/04
被引用回数：5 パーセンタイル：51.32(Nuclear Science & Technology)オーステナイト・ステンレス鋼構造材料SUS304,316,321の国産材料に関しては、高速実験炉「常陽」及び高速原型炉「もんじゅ」のNa条件を模擬したNa試験装置に長時間浸積し、各材料の腐食・質量移行及び機械的性質に関するデータの蓄積を行い、これらのデータを評価して実験炉の運転・保守ならびに原型炉の設計に反映させてきた。本報では、このうちNa冷却系機器、配管材の設計くされ代決定の際に必要とされる。オーステナイト・ステンレス鋼構造材料の腐食速度評価式と、式を導くにあたって基礎となる各実験データの検討結果とについて述べる。
厚母 栄夫
PNC TN241 81-27, 148 Pages, 1981/10
本書はFBR構造材料試験データバンキングのためのインプットデータ作成要領を説明したものである。本書は昭和55年3月に発行された「FBR金属材料試験実施要領書(改訂版)」(N241 79-32)の中の「データコーディングシートの作成要領」を改訂したもので,今後のデータバンキングのためのインプットデータは本書に従って作成される。このインプットデータ作成要領は,今後関係各位のコメント等を参考にして,より使い易いものにしていきたいと考えている。
武藤 猛*; 加納 巌*; 厚母 栄夫
PNC TN241 81-23, 232 Pages, 1981/08
高速炉に関する日米協力の一環として,SUS304製24インチエルボの熱過渡強度試験を米国のETEC(Energy Technology Engineering Center)へ委託して実施し,その結果を動燃事業団で解析,評価して次の結果を得た。(1) 熱過渡試験は機械荷重として面内曲げモーメントを,熱荷重としてチッ素ガスによる繰返し一定急速冷却を加えることにより行われた。機械荷重を階段状に増大させたときある荷重以下ではシェークダウン挙動が見られ,変形は進行しないが,それ以上ではラチェッティング挙動が生じ,くり返し熱応力によりエルボの曲げ変形が進行することが観察された。エルボ内外面の多くの点で高温ひずみゲージによりひずみが測定された。(2) FINASを用いて熱ラチェット解析を行なった。定性的なシェークダウンまたはラチェッティング挙動については解析と試験結果はほぼ一致したが,サイクル当りの変位およびひずみ増分については解析の方が試験結果よりかなり大き目の値となった。これはエルボの端部効果を無視しているためと考えられる。(3) クリープ効果を無視してよい今回の試験の場合,現行の高温構造設計基準(ASMEコードケースN‐47および高速原型炉高温第1種機器の構造設計指針(案))を用いて計算されたラチェッティング発生限界の機械的荷重は,試験で得られた限界の荷重に比べ,十分安全側である。(4) 面内荷重を受けるエルボの熱ラチェットの発生メカニズムは,横腹部で周方向曲げ変形が,横腹部から約20度外側および約30度内側で各々長手方向伸びおよび圧縮変形が進行することであることが試験および解析により確認された。
厚母 栄夫
PNC TN244 81-01, 118 Pages, 1981/07
これら材料は共通ヒートとして大洗工学センターおよびメーカー各社で同一ヒートのものが使用されることが多いため,試験実施関係者の便のために本資料をとりまとめた。これら材料の管理システムについては,現在検討開発中であり,本資料は未だ不十分な点もあるが,今後利用者のコメント等を参考にして改訂し,より使いやすいものにして行きたいと考えている。
4,78-610)厚母 栄夫; 太田 芳夫*; 江端 誠*
PNC TN241 80-02, 1075 Pages, 1980/03
本報告書は,高速増殖炉用構造材料について,引張試験,高速引張試験,クリープ試験,疲労試験,リラクセーション試験等の材料試験を昭和53年度委託試験研究として実施した成果をとりまとめたものである。高速原型炉機器構造材料の通常運転中の最高使用温度は,オーステナイト系ステンレス鋼で529
,21/4Cr-1Mo鋼で450が予定されている。このような温度域では,設計上新たにクリープ破断,クリープ疲労破壊,クリープ座屈などの破損様式を考慮する必要があり,それに関連する多くの材料試験,特にクリープ疲労やクリープ変形挙動などに関する材料データが必要となった。構造材料グループでは,昭和52年度から,主にFBR機器製造メーカーに委託して高速増殖炉用構造材料の材料試験を組織的に開始した。昭和53年度委託試験のテーマ及び分担は以下のとおりである。 (1) SUS304母材,予ひずみ材およびインコネル718母材の高温強度試験 (構造材料試験 78-2) 東京芝浦電気(株) (2) SUS304綱の母材及び溶接継手の高温強度試験 (構造材料試験 78-3) (株)日立製作所 (3) SUS304綱の疲れおよびリラクセーション試験 (構造材料試験 78-4) 富士電気製造(株) (4) SUS321綱,21/4Cr-1Mo綱のクリープ試験 (構造材料試験 78-6) 川崎重工業(株) (5) FBRS/G用SUS321管材及び鍛造材の高温強度 (構造材料試験 78-7) 三菱重工業(株) (6) SUS304の高温低サイクル疲労強度に及ぼす切欠効果に関する研究 (構造材料試験 78-8) 三菱重工業(株) (7) 21/4Cr-1Mo綱及びSUS316綱の高温強度試験 (構造材料試験 78-9) バプコック日立(株) (8) SUS316綱伝熱管,伝熱管-鍛造材溶接継手の高温強度試験および21/4Cr-1Mo綱伝熱菅のクリープ疲労試験 (構造材料試験 78-10) 石川島播磨重工業(株)
厚母 栄夫; 江端 誠*
PNC TN260 79-05, 62 Pages, 1979/06
1976年4月,高速炉に関する日独(PNC-DEBENE)協定締結に伴って,Item2"大気中およびNa中の構造材料試験"に関する第1回専門家会議が東京で開催された。その後,双方の試験計画,試験施設等に関する情報交換,および,TNO(オランダ,アベルドーン)で開催されたItem2に関する専門家会議等を通じて,"大気中およびNa中の構造材料試験"に関する日独協力は大きく前進した。いっぽう,1978年5月,従来の日独協定が,フランスの加入によって,日独仏(PNC-DEBENE-CEA)協力協定に変更された。今回,CEAが参加した新体制のもとでのItem2"大気中およびNa中の構造材料試験"に関する協力方法を討議するため,厚母栄夫,江端誠の両名がKfK(ドイツ)を訪問した。本報告書は,PNC-DEBENE-CEA協力協定,Item2の第3回専門家会議の議事録,合意文書等,および会議訪問した施設の見学討議報告より成る。また,PNCとJRC(Ispra)の衝撃引張試験に関する共同研究の予備討議のため,江端がJRC(Ispra)を訪問したので,それについても報告する。
平野 正敦; 小橋 一之*; Yuhara, Shinichi*; 中筋 孝; 厚母 栄夫
PNC TN951 77-03, 35 Pages, 1977/08
None
加納 茂機; 小圷 亨; 長谷川 成生; 中山 紘一; 中筋 孝; 厚母 栄夫
PNC TN941 77-111, 95 Pages, 1977/06
高速炉機器の接触摺動部に適用される表面硬化材の長時間使用におけるナトリウムとの共存性をしらべる目的で,600ナトリウム中に約2000時間浸せきし,材料間の腐食挙動を比較した。試験片はナトリウム中摩擦・自己融着試験に供されてきた各種Co基合金,Ni基合金,カーバイト材である。なお,比較のため従来腐食試験が行なわれてきたSUS304,SUS316,21/4Cr―1Mo鋼等手持ちの耐食耐熱材料も同時浸せきした。解析は摩擦,自己融着現象に影響のある表面あらさ,かたさ,表面観察,組織観察および腐食量の測定により行なった。得られた結果のうち,主なものを挙げると次のようである。▲1)ステライト合金‥腐食量はSUSとくらべてそれほど大きくはなく,一部の試験片は増量した。表面あらさの変化は小さく,かたさは増加する。ナトリウム接液面近傍組織にはナトリウム浸せきによる変化がみられない。▲2)コルモノイ合金等Ni基肉盛材‥大きな腐食量を示しかたさは低下する。コルモノイ合金表面には1040
m厚さの変質層が生じ,表面あらさは増加する。▲3)インコネル合金‥腐食量はSUSの約2倍であり,表面に14m厚さの変質層を生ずる。表面あらさの変化は小さい。▲4)耐食耐熱材料‥腐食量はSUSの12倍である。表面あらさの変化は小さく,かたさは変化しない。表面にはっきりした変質層はみられないが,組織内に析出物が生成するものがある。▲5)カーバイト材‥LC―1Cは台金よりはく離した。LW-1N40は腐食量の変動が大きい。表面あらさはいずれも増加した。▲6)その他‥SUS316は粒界,特にナトリウム接液面側に
相が生成する。▲
中本 香一郎*; 大山 信美*; 池見 元祥*; 河野 耕司*; 厚母 栄夫
PNC TN941 77-51, 190 Pages, 1977/01
期間1975年5月1977年3月目的高速原型炉「もんじゅ」を対象に,炉心監視計装として研究開発を進めてきた渦電流式温度流速計(試作-2)のナトリウム中試験を行ない,単体としての性能を把握するとともに,実用化上の問題も検討する。要旨プローブ型の渦電流式温度流速計を主として直線性,感度,S/N比の面で改善した試作-2(MK-2,11.0mmO・D.
130mmL)をナトリウム中で性能試験し,次の結果を得た。1)流量計としての性能‥感度がほぼ最大で温度依存性が最少となる最適励磁周波数f/opは約75Hzとなり,この時の感度は検出器入力換算で1.34mV/m/s(400)を得,MK-1と較べて約20倍感度が大きくなった。流速検出の非直線性は1%FS以下で,特に0.5m/s以下の低流速域での直線性が大巾に改善された。温度補償をかけれは,400500でフルスケールの1%以内に温度依存性をおさえることができた。以上から本試作品は流速計として十分実用になることか確かめられた。2)温度計としての性能‥流速計と同じ励磁周波数(75Hz)を使用した場合,検出器入力換算で48.5V/を得,MK-1より約13倍大きくなっており,直線性も良好である。温度計としても実用性は十分あると判断された。3)ボイド計としての性能;ボイド計としての有用性も確認されたが,これについては今後なお詳細な実験が必要である。ボイドに対して流速信号のみならず温度信号にも有意の変化が生じ興味深い。プローブを挿入した案内管の先端形状の効果‥これは流速信号に対して支配的因子でないことがわかった。以上の単体としての性能に加えて,原子炉の炉内計装に適用していく上での問題点(流量低下の検出限界,装荷確認法,オンサイト校正法など)についても今後を見通すために簡単な検討を試みた。
加納 茂機; 中山 紘一; 長谷川 成生; 小圷 亨; 滑川 優; 中筋 孝; 厚母 栄夫
PNC TN941 77-179TR, 48 Pages, 1977/01
A series of experiments have been carried out to develop and screen friction and wear resistant materials used for sliding components of a sodium cooled reactor. Preceding studies (1) (5) clarified the short-term friction and wear characteristics of various materials in 450
C sodium. A present study relates to clarify friction and wear behavior in argon environment, where a part of sliding components are located, and compare test data in room temperature argon with those in 450C sodium. The results obtained are as follows: (1)Static friction coefficients (s) in argon were almost lower than 0.2. They were apt to be lower than those in sodium. (2)Kinetic friction coefficients (k) in argon varied with load. The difference of k in argon and sodium depended on material combination. (3)Wear rates were remarkably high in argon. Wear rates of Colmonoy and Stellite were not detected in sodium, but were detected in argon. (4)Sliding surface was more roughened in argon, and hardness of sliding surface was almost lower in argon than in sodium. (5)There is the significant difference between friction and wear characteristics in argon and those in sodium. Then, it is difficult that in-sodium behavior is estimated with in-argon data. (6)The above-mentioned difference in room temperature argon and 450C sodium will be greater when the test is carried out in higher temperature argon.
加納 茂機; 中山 紘一; 長谷川 成生; 小圷 亨; 中筋 孝; 滑川 優; 厚母 栄夫
PNC TN941 77-179, 48 Pages, 1977/01
PNC-TN941-77-179.pdf:2.55MBPNC-TN941-77-179TR.pdf:2.29MB
ナトリウム冷却高速炉機器の摺動部材の開発研究として一連のナトリウム中試験が行なわれ,各種材料の短時間の摩擦,摩耗特性が明かにされている。本研究ではナトリウム中試験に供されてきた材料組合せを,一部の摺動部が位置するアルゴン雰囲気中で試験し,室温アルゴン中の摩擦,摩耗挙動を明かにするとともに450ナトリウム中データと比較した。その結果次のことが明かとなった。静摩擦係数(s)はアルゴン中においてほとんどの材料組合せが0.2以下であり,ナトリウム中より小さい。動摩擦係数(k)はアルゴン中において荷重とともに変動する。又,アルゴン中とナトリウム中のkの大小は材料組合せに依存する。摩耗量はアルゴン中において著しく,ナトリウム中で摩耗しないステライトおよびコルモノイもアルゴン中では摩耗する。摺動面はアルゴン中において塑性変形しやすく表面が粗くなり,摺動面のかたさはアルゴン中の方が小さくなる傾向がある。アルゴン中とナトリウム中の摩擦,摩耗特性には著しい差があり,アルゴン中データでナトリウム中挙動を推定することは困難である。高温アルゴン中の摩耗特性は常温アルゴン中のものより劣り,ナトリウム中との差がさらに大きくなると考えられる。
1976年12月吉利 醇*; 中筋 孝; 厚母 栄夫; 小橋 一之*; 八木 茂二*
PNC TN951 76-15, , 1976/11
期日1976年10月1976年12月▲要旨▲本資料はAtomicEnergyReview(Vol13.N-1.1975)に掲載されたAREVIEWOFCORROSIONANDMASSTRANSPORTINLIQUIDSODIUMANDTHEEFFECTSONTHEMECHANICALPROPERTIESbyR.S.FIDLER,M.J.COLLTNS.の邦訳である。液体ナトリウムと材料の共存性に関する1973年までの研究結果が要約されており,ナトリウム環境効果研究の流れを知るために有益な参考資料となろう。▲大洗工学センターNa技術部Na技開室▲編集責任者吉利醇厚母栄夫▲編集中筋孝舟田敏雄▲訳者関口信忠山岡隆▲(訳順)武田邦雄森田明弘▲小橋一之河井雅史▲八木茂二飯沢克幸▲永田佐登司山崎均▲伊藤和元舟田敏雄▲加納茂機吉利醇▲
Yuhara, Shinichi*; 加納 茂機; 大和田 哲郎*; 厚母 栄夫
PNC TN951 76-07, 67 Pages, 1976/07
None
加納 茂機; 溝渕 庄太郎*; 中山 紘一; 長谷川 成生; 小圷 亨; 厚母 栄夫; 中筋 孝
PNC TN941 76-81, 25 Pages, 1976/07
期間1973年8月日1976年6月30日目的原子炉機器摺勤部用耐摩耗材の選定要旨ナトリウム冷却高速炉の機器摺動部に使用される耐摩擦・摩耗材の開発研究として一連のナトリウム中試験を行なっている。本研究ではニッケル基のコルモノイ合金とコバルト基のステライト合金の摩擦・摩耗特性を温度,荷重,摺速,摺動モードおよびナトリウムフラッシングに関して比較した。またアルゴン中および大気中でも試験しナトリウム中挙動と比較した。その結果次のことが明かとなった。1)ナトリウム温度が上昇するとステライトの/kは大きくなるが,コルモノイは同じか低下する。また540ナトリウムフラッシングによりコルモノイの/kは低下する。2)コルモノイとステライトの/sおよび/kを比較するとナトリウム中ではコルモノイの方が小さい。3)/sおよび/kの荷重依存性はナトリウム中では小さいが,アルゴン中では荷重に対し/kは著しく変動する。4)摺動モードが異なると摩擦挙動が異なる。連続一方向摺動より反復摺動の方が/kが大きく,また摺勤面が粗れやすい。本試験条件では低速域を除けばナトリウム中/kの摺速依存性は小さい。ナトリウム中とアルゴン中を比較すると/kはナトリウム中の方が小さくなる傾向がある。また摩耗量はアルゴン中の方が著しく多い。
伊藤 和元*; 和田 寿一*; 武田 邦雄; 高荷 智*; 厚母 栄夫
PNC TN941 76-59, 24 Pages, 1976/06
期間:1971年6月4日1974年8月26日 目的:永久磁石式小型ナトリウム電磁流量計の出力特性を測定し設定値との比較および出力の経時変化を調べる。要旨:ナトリウム技術開発ループに設置されている永久磁石式小型電磁流量計3式は,既にナトリウム接液時間10,000時間を経過している。この期間中に得られたデータを整理し,流量計出力に対するナトリウム温度の影響,熱起電力による影響および出力の経時変化等を調べ下記結果がえられた。(1)流量と出力電圧は直線関係にある。(2)3式の流量計の単位流量当りの出力電圧は設計値の7792%であった。(3)単位流量当りの出力電圧はナトリウム温度上昇とともに小さくなる傾向があり,その変化は計算値(-0.009%/)と同程度であった。(4)使用期間中で出力の有意的な経時変化は最大8,2000時間では,認められなかった。
Takeda, Kunio*; Ito, Kazumoto*; Mizutani, Tomonori*; Wada, Juichi*; Takani, Satoru*; Atsumo, Hideo*
PNC TN951 76-04, 64 Pages, 1976/03
None
Cr-1Mo SteelS.Kanoh*; K.Nakay*; S.Mizob*; M.Namek*; Atsumo, Hideo*
PNC TN951 75-15, 53 Pages, 1976/03
None
溝淵 庄太郎*; 加納 茂機; 中山 紘一; 滑川 優; 厚母 栄夫
PNC TN951 75-14, 77 Pages, 1976/02
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溝渕 庄太郎*; 中山 紘一; 加納 茂機; 中筋 孝; 厚母 栄夫
PNC TN941 76-32, 79 Pages, 1976/02
期間1975年2月1976年2月▲目的各種材料の摩擦・自己融着挙動を明らかにし,高速炉設計のための基礎データを得ること。▲要旨▲高速増殖炉内では,多くの接触,摺動部を有する機器があり,これら部材を選定するため,従来から一連の摩擦,自己融着試験を行っているが,今回は各種コルモノイ合金(N-2,4,6),ステライト合金(N-1,6,12.)の試験を行い,これらの主成分であるニッケルとコバルトの違いによる摩擦挙動の変化を調べた。又,Type316SSとの組合せについても,摩擦,自己融着性の評価を行なった。これらの試験から,次の事が明らかになった。▲1)主成分がニッケルとコバルトでは,ナトリウム中の摩擦挙動が異なり,コバルト基材料で温度の依存性が認められ,ニッケル基のものは安定な摩擦挙動を示した。▲2)相手材がステンレスの異種組合せでは,硬質材同志と比べて,ナトリウム中の摩擦係数が高くなり,「カジリ」付き易いことがわかった。▲3)ニッケル基のコルモノイN-2,N-4はナトリウム中で非常に安定で,低い摩擦係数を示したが(=0.3),静摩擦係数の上昇から判断し,耐自己融着性は悪かった。又,融着傾向を示さない硬質材料でも,相手材がステンレスの場合,融着性が認められた。▲
