1991 年度実績報告書

マイクロ試片による核融合炉壁材の疲労特性評価に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	02452244
研究機関	東京工業大学
研究代表者	布村成具東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60016764)
研究分担者	熊井真次東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (00178055)
キーワード	疲労試験 / SーN曲線 / 微小試片 / 押し込み疲労試験 / 核融合炉
研究概要	次世代のエネルギ-源として最も期待されている核融合炉の炉壁材の開発のため高濃度の中性子照射による諸機械的性質の把握が必要である。関西電力美浜原子力発電所の熱交換器の損傷のごとき予想外の事故の原因となる疲労特性は特に正確に把握されねばならない。このため実験用原子炉を用いて候補材料の照射が進められているが、照射スペ-ス他の理由で試験片を直径3mm厚さ0.3mmのTEMデスクに限定することが合意されている。90年度では微小な領域で試験片を固定する装置を開発し、破壊する場所を試験部に限定し、TEMデスク試片に軸荷重負荷を与える試験装置を試作した。炉壁候補材のSUS304鋼、SUS316鋼のSーN曲線をこの試作機によって求めることが出来た。また別に押込み法によって微細部分のSーN曲線をアルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス鋼について求め、標準寸法試片と相関性が確かめられた。91年度はこの両方法の精度及び再現性を確認し疲労試験法として確立を計った。すなわち、2つの疲労試験方法の継続する。供試材は初年度のSUS304不錆鋼、7075ーT6・Al合金、45Cキルド炭素鋼に加え、純銅及び諸炭素濃度の炭素鋼のマイクロ疲労試験を行った。これらはいずれも標準試験片の確実な疲労デ-タのあるもので、これら比較材の回転曲げ疲労のSーN曲線と良い一致が認められた。押し込み法は10×10×2t(mm^2)の板状試験片に1mmφ及び0.3mmφの球(超硬球あるいはルビ-球)を押し込み、これに繰返し荷重を加える、応力の算出はYoffeの空孔膨張の解を適用した。き裂開始が標準試験における疲労開始の微視的特徴と一致するか確認するため試験を中断して断面観察を行ったところ、予想してされたように、疲労き裂は平均変位の急変する繰り返し数前後で接触表面より開始してしていた。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Shigetomo Nunomura: "Use of Miniaturized Specimen for Mechanical Testing" Proceeding of International Symposium on Engineering Mechanics. 82-90 (1991)
[文献書誌] Shinji Kumai;Jianqun Hu;Shigetomo Nunomura et al.: "Hardness Characteristics in Aged Particulate SiC/A356 Aluminum Alloy Composites" Scripta Metallugica. (1992)
[文献書誌] Yakichi Higo;Shinichi Kazama;Shigetomo Nunomura: "Nonーdestructive evaluation of materials and structures by the elastic wave transfer function method" Materials Science and Engineering. A164. 327-333 (1991)
[文献書誌] Shigetomo Nunomura;Tohru Nishijima;Yakichi Higo et al.: "Tensile Properties Evaluation Using a TEM Disk Size Specimen" Small Specimen Test Techniques and Their Applications to Nuclear Reactor Vessel Thermal Annealing and Plant Life ASTM STP. 14. (1992)
[文献書誌] Shigetomo Nunomura;Shinji Noguchi;Yuichi Okamura et al.: "Two Micro Fatigue Test Methods for Irradiated Meterials" Small Specimen Test Techniques and Their Applications to Nuclear Reactor Vessel Thermal Annealing and Plant Life ASTM STP. 14. (1992)
[文献書誌] Shigetomo Nunomura;Yoshihiko Oda: "Mixes Mode Fatigue Crack Propagation Test Using Cracked Ring" International Journal of Fatigue and Fracture. (1992)

1991 年度 実績報告書

マイクロ試片による核融合炉壁材の疲労特性評価に関する研究

研究代表者

布村 成具 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60016764)

研究成果

[文献書誌] Shigetomo Nunomura: "Use of Miniaturized Specimen for Mechanical Testing" Proceeding of International Symposium on Engineering Mechanics. 82-90 (1991)

[文献書誌] Shinji Kumai;Jianqun Hu;Shigetomo Nunomura et al.: "Hardness Characteristics in Aged Particulate SiC/A356 Aluminum Alloy Composites" Scripta Metallugica. (1992)

[文献書誌] Yakichi Higo;Shinichi Kazama;Shigetomo Nunomura: "Nonーdestructive evaluation of materials and structures by the elastic wave transfer function method" Materials Science and Engineering. A164. 327-333 (1991)

[文献書誌] Shigetomo Nunomura;Tohru Nishijima;Yakichi Higo et al.: "Tensile Properties Evaluation Using a TEM Disk Size Specimen" Small Specimen Test Techniques and Their Applications to Nuclear Reactor Vessel Thermal Annealing and Plant Life ASTM STP. 14. (1992)

[文献書誌] Shigetomo Nunomura;Shinji Noguchi;Yuichi Okamura et al.: "Two Micro Fatigue Test Methods for Irradiated Meterials" Small Specimen Test Techniques and Their Applications to Nuclear Reactor Vessel Thermal Annealing and Plant Life ASTM STP. 14. (1992)

[文献書誌] Shigetomo Nunomura;Yoshihiko Oda: "Mixes Mode Fatigue Crack Propagation Test Using Cracked Ring" International Journal of Fatigue and Fracture. (1992)

1991 年度実績報告書

布村成具東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60016764)