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安藤 勝訓; 磯部 展宏*; 伊達 新吾*; 菊地 浩一*; 江沼 康弘*
第48回高温強度シンポジウム前刷集, p.110 - 114, 2010/12
次世代高速炉の冷却系機器に採用予定の改良9Cr-1Mo鋼に対して、進行性ひずみが疲労及びクリープ疲労寿命に及ぼす影響を調査した。単軸丸棒試験片に対して定ひずみ範囲に加えて、進行性ひずみとして各サイクルで非弾性ひずみを与えながら疲労及びクリープ疲労試験を実施した。累積非弾性ひずみ量などをパラメータとして試験を実施し、高速炉で規定される非弾性ひずみの制限の範囲内では進行性ひずみが疲労及びクリープ疲労寿命に有意な影響を与えないことを明らかにした。
杉山 雄一*; 岩田 満直*; 村田 純教*; 高屋 茂
no journal, ,
改良9Cr-1Mo鋼に関して、溶接模擬熱処理材を用いて、クリープ損傷の進行に伴う細粒HAZ部の組織自由エネルギーを評価した結果、組織自由エネルギーはクリープ進行とともに減少し、その変化は応力によって加速されることを示した。これは応力が組織回復を促進することを示しており、このエネルギー変化を応力の関数として表すことにより、任意の応力,時間における細粒HAZ部の組織自由エネルギーを予測することができた。さらに、破断時のエネルギー状態と負荷応力の関係を調べることで、ある組織自由エネルギー状態でその組織が耐え得る応力値を定めた。これにより材料組織と強度との関係を、組織自由エネルギー値を用いて定量的に関連付けることができ、長時間側のクリープ強度を予測できる可能性が示唆された。
永江 勇二; 高屋 茂; 浅山 泰; 加藤 章一
no journal, ,
高速増殖炉プラントへのオーステナイト系ステンレス鋼である316FR鋼の適用が検討されており、防止すべき主たる損傷形態であるクリープ疲労評価を行う必要がある。また、検討されているプラントの設計寿命は60年とされており、低ひずみ範囲の長時間クリープ疲労寿命評価が必要となる。原電実証炉研究における高速増殖炉実証炉高温構造設計方針(案)(Demonstration Reactor Design Standard、DDS案)では、時間消費則が採用されており、時間消費則による長時間側のクリープ疲労寿命評価の外挿予測性について検討することが望まれる。そこで、316FR鋼において、低ひずみ範囲のクリープ疲労試験を実施した。試験終了後、破面観察等の金属組織観察を実施するとともに、時間消費則、あるいは著者らが提案しているエネルギー速度によるクリープ疲労寿命評価予測結果と実測値との比較を実施した。その結果、DDS案に従って、低ひずみ範囲の長時間クリープ疲労寿命を評価した結果、対象とした試験条件でのクリープ疲労寿命に対し、妥当な寿命を予測することがわかった。また、エネルギー速度に基づくクリープ疲労寿命評価結果も、DDS案に従った評価結果同様に、妥当な寿命予測結果となった。対象とした試験条件でのエネルギー速度は同程度であるが、破損寿命が異なっていた。これは、見かけの破壊エネルギーが異なるため、損傷の分布が異なることに起因しているためであると考えられる。