高強度フェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS)の衝撃特性の評価

上平 明弘; 鵜飼 重治

JNC TN9400 2000-035, 164 Pages, 2000/03

JNC-TN9400-2000-035.pdf:3.67MB

高強度フェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS鋼:0.12C-11Cr-0.5Mo-2W-0.2V-0.05Nb)は、サイクル機構が高速炉の次期炉心材料候補として開発した鋼種であり、1992年の材料強度基準(暫定案)の策定時に延性脆性遷移温度(DBTT)が評価されているが、衝撃特性において重要な特性の1つである寸法依存性、および上部棚吸収エネルギー(USE)の評価が行われていないといった課題がある。本報告では、PNC-FMS鋼および海外材のデータを用いて、USE,DBTTそれぞれにおける寸法依存性、熱時効効果、照射効果などを評価し、PNC-FMS鋼における製造時のUSEとDBTTの設計値、および熱時効効果と照射効果それぞれの設計式を策定した。得られた主な結果は次の通りである。(1)USEの寸法依存性は「(Bb)のn乗」(B:試験片の幅、b:試験片のリガメントサイズ)を用いて「USE=m(Bb)のn乗」(m,nは定数)の関係として適切に評価可能であること、およびPNC-FMS鋼の場合「n=1.4」となることを明らかにした。「(Bb)のn乗」における乗数「n」は、フルサイズ試験片のUSE(J)と関連付けられ、「n=1.3810のマイナス3乗USE+1.20」の関係式が得られた。(2)DBTTの寸法依存性は「BKt」(Kt:弾性応力集中係数)を用いて適切に評価可能であり、「DBTT=p(log10BKt)+q」(p,qは定数)の関係にあることを明らかにした。PNC-FMS鋼の場合、DBTT=119(log10BKt)-160であった。(3)製造時DBTTの設計値、および熱時効効果と照射効果それぞれの設計式を用いて、照射後のDBTTを推定した結果、350650の照射温度範囲でサブサイズ試験片(幅3mm高さ10mm)のDBTTは180以下であった。

Generating material strength standards of aluminum alloys for research reactors, II; Design fatigue curve under non-effective creep condition

辻 宏和; 宮 健三*

Nucl. Eng. Des., 155, p.547 - 557, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0029-5493(94)00928-R

アルミニウム合金は、試験研究用原子炉の構造材料としてよく用いられているものの、「解析による設計」を行うために必要な設計降伏点Sy、設計引張強さSu、設計疲労線図といった材料強度基準は整備されていなかった。そこで、アルミニウム合金の材料強度基準を策定するために必要な材料データの整備及びその材料データを基にした解析評価等を行った。本報(第2報)では、設計疲労線図を策定するために行った一連の疲労試験の経緯(材料選定、試験マトリクス、試験方法等の基本的考え方)、試験の結果及び解析評価の過程を述べるとともに、その結果得られた設計疲労線図を紹介した。また、設計疲労線図適用上のクリープ効果の排除法、平均応力効果の評価法等の留意すべき点についても言及した。

Generation of material strength standards of aluminum alloys for research reactors, 1; Yield strength values Sy and tensile strength values Su

辻 宏和; 宮 健三*

Preprints of the Post SMiRT Seminar No. ll on Construction Codes and Engineering, p.3.4-1 - 3.4-19, 1991/08

アルミニウム合金は、試験研究用原子炉の構造材料としてよく用いられているものの、「解析による設計」を行うために必要な設計降伏点Sy、設計引張強さSu、設計疲労線図といった材料強度基準は、整備されていなかった。そこで、アルミニウム合金の材料強度基準を策定するために必要な材料データの整備及びその材料データを基にした解析評価等を行った。本報(第1報)では、Sy及びSuを策定するために行った一連の引張試験の経緯(材料選定、試験マトリクス、試験方法等の基本的考え方)、試験の結果及び解析評価の過程を述べるとともに、その結果得られたSy及びSuを紹介した。また、熱処理型合金における時効の影響等の留意すべき点についても言及した。

試験研究炉用アルミニウム及びアルミニウム合金の設計降伏点Sy及び設計引張強さSuの案の策定

辻 宏和; 掛札 和弘; 中島 甫

JAERI-M 90-191, 126 Pages, 1990/11

JAERI-M-90-191.pdf:2.56MB

科学技術庁では、試験研究用原子炉の技術基準の整備を進め、「試験研究用原子炉施設に関する構造等の技術基準」を告示化することを計画している。その技術基準では、Al及びAl合金の使用を認める方向で検討を進めているが、現在のところ、Al及びAl合金を「解析による設計」に対して適用できるようにする上で必要となる設計降伏点(Sy)、設計引張強さ(Su)及び設計疲労線図(DFC)を策定するに至っていない。そこで、原研及び動燃が中心となって、上記のSy、Su及びDFCを策定するために必要な材料データの整備及びその材料データを基にした評価等の予備的検討を行なった。このうち、Sy及びSuに関しては原研が、DFCに関しては動燃が担当した。本報は、原研が担当した「Al及びAl合金のSy及びSu」の策定のための一連の引張試験の経緯、結果及び解析評価の過程をまとめると共に、その結果得られた「Al及びAl合金のSy及びSu」の案を示したものである。

高速炉、高温ガス炉における構造設計と材料技術; 高速炉における構造設計と材料技術

鬼澤 高志

no journal, , 

高速炉における構造設計と材料技術と題して、高速炉開発に係わる最近の動向と高速炉における構造設計と材料技術に関する研究開発動向について報告する。高速炉における構造設計と材料技術については、ナトリウム冷却型高速炉の特徴等の概要、高速炉用構造材料の概要、構造材料に関する材料技術開発と規格化及び実証炉に求められる構造・材料技術について報告する。