| 研究概要 |
火力発電設備に限らず,一般に機器,構造物の有効利用のためには,まずそれらの安全確保が先行しなければならない.そこで本研究では,安全確保に必要な,寿命予測体系の確立と,それに直結したき裂伝ぱ挙動に関するデータベースの構築を目的とした.
本年度は,18-8ステンレス鋼および経年劣化した21/4Cr・1Mo鋼を用いて,高温き裂伝ぱ実験を行い,以下の結果を得た.(1)レーザ干渉法を用いることにより,700℃までの温度範囲で,き裂の開口変位と開閉口点の測定を行うことができた.(2)18-8ステンレス鋼について,450℃,550℃,650℃および700℃における高温疲労き裂伝ぱ速度を,応力比=-0.1,0.5,周波数ν=30Hzのもとで調べた.き裂伝ぱ速度da/dNを応力拡大係数範囲ΔKで整理したときにはR依存性が認められたが,き裂開閉口を考慮した有効応力拡大係数ΔK_<ett>を用いて整理するとR依存性はほぼ解消された.(3)18-8ステンレス鋼について,650℃および室温における疲労き裂伝ぱ挙動に及ぼす試験片の板厚および試験片形状の影響を調べた.下限界の近傍では,試験片形状依存性がみられたが,き裂開閉口を考慮すると試験片形状による差は小さくなった.常温においても,試験片形状依存性が認められ,R=0.5でも下限界近傍でき裂閉口が観察されたが,開閉口を考慮することによりき裂伝ぱ速度の差は説明可能であった.(4)経年劣化した21/4Cr・1Mo鋼におけるクリープき裂伝ぱ挙動を調べた.C(T)試験片について,クリープ特性を用いエンジニアリング・アプローチにより修正J積分を評価し,これをき裂伝ぱ特性と組み合わせることによりクリープき裂伝ぱ挙動を推定した結果は,実験結果とよく一致した.エンジニアリング・アプローチを用いて,経年劣化パイプにおける軸方向および円周方向き裂の寿命を評価した.
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