2014 Fiscal Year Annual Research Report
小型矩形ＳＰ試験片を用いた高Ｃｒフェライト系耐熱鋼溶接部の高精度余寿評価
| Project/Area Number |
24360294
|
|---|
| Research Institution | Kagoshima University |
|---|
Principal Investigator |
駒崎 慎一 鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (70315646)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳永 辰也 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40457453)
郭 永明 鹿児島大学, 理工学研究科, 助教 (60262375)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | スモールパンチ試験 / クリープ / 余寿命評価 / 溶接接手 / 高Crフェライト系耐熱鋼 / デジタル相関法 / Type IV破壊 / 微小試験片 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，試料採取の際に実機部材に損傷を与えない程度の小さな矩形状SP試験片を用いて，溶接継手部全体のクリープ特性を計測・評価する新しい微小試験片試験技術の開発を目的とする．具体的には，小型矩形試験片（10mm×6mm，厚さ0.5mm）の長手方向の両端のみにて試験片をクランプするという新しいスモールパンチ（SP）クリープ試験法に関する実験および解析的研究を行う．平成26年度は，SPクリープ試験結果の単軸クリープ試験結果への変換を目的としてデジタル画像相関法によるひずみ分布計測と有限要素法による応力・ひずみ分布評価を継続するとともに，ボイラ用12%Crフェライト系耐熱鋼溶接接手の劣化模擬材より採取した小型矩形試験片のクリープ特性評価を引き続き行いデータを拡充した．
その結果，データ数およびひずみ計測の精度が十分ではなかったため，SPクリープ試験結果を単軸クリープ試験結果に変換するための有効な方法（換算式）を提案するには至らなった．しかし，SPクリープ試験結果から余寿命を直接予測できる可能性があることを明らかにした．つまり，SPクリープ破断試験結果に基づき，線形損傷則（寿命比則）による余寿命評価を試みた結果，劣化模擬材の外表面からの距離が0.5mmおよび4mmにおける寿命消費率はそれぞれ99.99%と99.52%となり，この時点でほぼすべての寿命を消費しているという結果になった．これは，外表面近傍で微小き裂が発生していたという観察結果と整合していた．加えて，異なる手法（水素昇温脱離分析法）で同溶接接手のクリープ損傷度を評価し，SPクリープ試験結果が妥当であることを確認した．そして，この改良SPクリープ試験と水素昇温脱離分析法を組み合わせることによって，高精度な余寿命診断が行える可能性があることを明らかにした．
|
| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
