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論文

Mechanical properties of high manganese austenitic stainless steel JK2LB for ITER central solenoid jacket material

齊藤 徹; 河野 勝己; 山崎 亨; 尾関 秀将; 礒野 高明; 濱田 一弥*; Devred, A.*; Vostner, A.*

Physics Procedia, 67, p.1016 - 1021, 2015/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:45.93

A suite of advanced austenitic stainless steels are used for the superconductor jacket, magnet casing and support structure in the ITER TF, CS and PF coil systems. These materials will be exposed to cyclic-stress environment at cryogenic temperature. The CS jacket suffers high electromagnetic force with 60,000 cycles during its life time. Therefore, high manganese austenitic stainless steel JK2LB, which has high tensile strength, high ductility, and high resistance to fatigue at 4K has been chosen for the CS conductor. The cryogenic temperature mechanical property data of this material are very important to ITER magnet design but not much data were available. This study is focused on mechanical characteristics of JK2LB and its weld joint. We present results from tensile tests, fracture toughness, fatigue crack growth rate and fatigue at 4K. Test result of tensile tests, fracture toughness, fatigue crack growth rates and fatigue satisfy the ITER requirements.

論文

Benchmarking of mechanical test facilities related to ITER CICC steel jackets

Vostner, A.*; Pong, I.*; Bessette, D.*; Devred, A.*; Sgobba, S.*; Jung, A.*; Weiss, K.-P.*; Jewell, M. C.*; Liu, S.*; Yu, W.*; et al.

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 23(3), p.9500705_1 - 9500705_5, 2013/06

 被引用回数:11 パーセンタイル:42.25(Engineering, Electrical & Electronic)

ITERの超伝導コイルシステムで使用されるITER用ケーブルインコンジット導体は、ステンレス管(ジャケット)に300本から1440本の素線で構成されるケーブルを収めた構造である。ジャケットは、円形、又は角形のものが用いられ、低炭素型AISI316LNグレードのステンレス鋼又は高マンガンステンレス鋼JK2LBが使用されている。国内機関の試験装置、ITERから指定されたCERN、カールスルーエ工科大学において、ジャケットの母材及び溶接継手の機械試験を室温及び低温(7K以下)で行った。その結果、測定された特性は、各試験装置間でほぼ一致した。本論文では、試験装置のベンチマーク的な観点で、試験結果をまとめ、比較した結果について述べる。

論文

First results of AC loss test on ITER TF conductors with transverse load cycling

Miyoshi, Yasuyuki*; Ronando, G.*; Vostner, A.*; 名原 啓博; Nijhuis, A.*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4804304_1 - 4804304_4, 2012/06

 被引用回数:4 パーセンタイル:67.07(Engineering, Electrical & Electronic)

ITER用コイルに用いられる各種導体は、機械的繰り返し横荷重に対するACロスの変化を評価することになっている。この繰り返し荷重は、ITER運転時のローレンツ力や、時間的に変化するコイルの運転条件を模擬したものである。これまで、NbTi及びNb$$_3$$Sn素線の試作CIC導体に対して、低温下で撚線の圧縮試験をTwente大学で実施してきた。本稿では、最近初めて試験した2本の実機TFコイル用導体の結果を示す。これらの導体は、それぞれ異なるメーカ製の素線で製作した導体である。TFコイル用導体に加わる荷重を模擬して、578kN/mの圧縮力で30000回の繰り返し荷重を撚線に印加した。この時、印加荷重に対する撚線の圧縮度合いから、撚線の横方向の機械的硬さも評価した。荷重による素線間の接触抵抗の変化は、導体内に形成される電流ループをさまざまに変え、その結果、導体全体としての電流減衰時定数とACロスに影響を与える。また、素線1本のACロスの測定データを用いて、導体内の素線の軌跡に基づく数値ケーブルモデルの妥当性の検証も行う。

論文

Status of ITER conductor development and production

Devred, A.*; Backbier, I.*; Bessette, D.*; Bevillard, G.*; Gardner, M.*; Jewell, M.*; Mitchell, N.*; Pong, I.*; Vostner, A.*

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 22(3), p.4804909_1 - 4804909_9, 2012/06

 被引用回数:106 パーセンタイル:2.5(Engineering, Electrical & Electronic)

ITERマグネットシステムは18個のTFコイル,6個のPFコイル,6モジュールのCSコイル,9組の補正コイルから構成される。これらはすべてCIC導体を巻線して作られ、CIC導体は超伝導素線と銅素線を多段階撚りでケーブル状にし、オーステナイト系ステンレス鋼管の中に組み込んで製作される。TF及びCSコイルには約500トンのNb$$_3$$Sn素線が、PF及び補正コイルには約250トンのNbTi素線が必要となる。Nb$$_3$$Sn素線の必要量は既存の工業生産能力を遥かに超えており、世界的に生産能力を上げる必要がある。ITER機構が技術的要求を定めた後、ITERの6つの国内機関(中国,ヨーロッパ,日本,韓国,ロシア,米国)の間で導体の製作分担を決めた。本稿では、現在進行しているITER用導体の製作状況を示す。最も製作が進行しているのはTFコイル用導体であり、6つの全国内機関で製作会社の承認が成され、既に全量の30%以上が、ITER機構の開発したITER導体データベースに登録されている。

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