| 研究課題/領域番号 |
26820017
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| 研究機関 | 一般財団法人電力中央研究所 |
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研究代表者 |
張 聖徳 一般財団法人電力中央研究所, 材料科学研究所, 特定主任研究員 (00454520)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | クリープ / ミニチュア試験片 / 損傷評価 |
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| 研究実績の概要 |
改良9Cr-1Mo鋼の未使用母材から標点部直径1mmのミニチュア試験片を加工し、600℃でのクリープ試験を実施した。標点部直径6mmの標準試験片と比較した結果、ミニチュア試験片のクリープ破断時間は標準試験片のそれとほぼ同程度であり、試験片の微小化によるクリープ破断時間への影響は少ないことがわかった。また、クリープ試験後のミニチュア試験片の表面酸化膜は少なく、本研究で開発した試験方法で試験片の酸化を効率よく抑制できた。
さらに、10万時間程度経年劣化したボイラ配管の母材からミニチュア試験片を採取し、600℃および650℃クリープ試験を実施した結果、クリープ変形およびクリープ破断時間ともに標準試験片のそれらと同様であった。また、ミニチュア試験片のクリープ破断伸びおよび断面減少率は試験応力に依存せず、それぞれ35%および90％であり高い延性を示し、標準試験片のそれらと大きな差がないことがわかった。以上のことから、母材については、クリープ変形および破断特性に及ぼす試験片形状の差が小さいことを明らかにした。
これらのことは、母材については本研究で提案したミニチュア試験片で従来の標準試験片と同程度にクリープ寿命を評価できることを示している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初、未使用材のクリープ試験を完成する予定であったが、未使用材に加え一部経年劣化材のミニチュアクリープ試験も実施した。
また、母材については試験片の微小化によるクリープ特性への影響がないため、標点部直径2mmおよび3mmの試験を実施する必要がない。
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| 今後の研究の推進方策 |
経年劣化したボイラ配管の溶接部からミニチュア試験片を加工し、600℃および650でのクリープ破断時間を求める。溶接継手部の場合は、試験片の大きさによる熱影響部への変形拘束が異なり、クリープ破断時間に及ぼす試験片形状の影響が大きい可能性があるため、試験片の寸法依存性を明らかにする。
また、未使用材のクリープ破断時間と比較し、実機で受けたクリープ損傷を評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初、予定した母材のクリープ破断時間に及ぼす試験片の寸法依存性がほぼなかったため、標点部直径2mmおよび3mmの試験片を作成しなかった。
したがって、物品費の一部を次年度に使用することにした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ミニチュア試験片の加工費に加え、溶接継手の標点部直径2mmおよび3mmの試験片を加工する。また、クリープ損傷評価用試験片を加工する。併せて、クリープ試験に必要な消耗品として、熱電対、高圧Arガスおよびボルトなどを購入する。
また、国内および国際会議での研究成果発表に使用する。
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