報告書番号

283011

タイトル（和文）

Ｃｒ─Ｍｏ─鋳鋼のクリープ・疲労相互作用下における亀裂伝播特性

タイトル（英文）

CRACK PROPAGATION BEHAVIOR UNDER CREEP-FATIGUE INTERACTION CONDITION IN A CR-MO-V CAST STEEL

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

Ｃｒ－Ｍｏ－Ｖ鋳鋼は，ケーシング，大型蒸気弁等の火力プラント機器に広く用いられている。それらの機器はクリープ，疲労相互作用（ＣＦＩ）条件下で使用される。ところが，鋳鋼中には多くの鋳造欠陥が存在し，使用期間中にこれらの欠陥から亀裂が発生・伝播することがある。したがって，機器の信頼性を確保するためには亀裂伝播特性の評価が重要となる。本報告では，Ｃｒ－Ｍｏ－Ｖ鋳鋼のＣＦＩ条件下の亀裂伝播特性について検討した。その結果，亀裂伝播速度ｄｌ／ｄＮは，Ｐ型疲労Ｊ積分範囲ΔＪｆと，Ｃ型疲労ではクリープＪ積分範囲ΔＪｃと各々良い対応関係を示した。また，Ｐ型疲労とＣ型疲労の移行条件はΔＪｃ／ΔＪｔ＝０．２４５となった。さらに，亀裂伝播速度は，線形損傷則を用いることによりいずれも約ファクタ・オブ・２の範囲で推定できることが明らかになった。

概要 （英文）

A CR-MO-V CAST STEEL IS COMMONLY USED FOR THERMAL POWER PLANT COMPONENTS SUCH AS ROTOR CASING AND LARGE STEAM VALVEWHICH ARE OPERATED UNDER CREEP-FATIGUE INTERACTION(CFI) CONDITION. HOWEVER, SINCE THERE ARE MANY CASTING DEFECTS IN SUCH CAST STEEL, THEY CAUSE CRACK INTIATION AND PROPAGATION DURING OPERATION IN SOME CASES. IT IS, THEREFORE, IMPORTANT FOR IMPROVING THE RELIABILITY OF COMPONENTS TO EVALUATE THE CHARACTERISTICS OF CRACK PROPAGATION IN THE CAST STEEL. INTHIS REPORT,A DISCUSSION WAS MADE ON THE CRACK PROPAGATION BEHAVIOR OFA LONG-USED CR-MO-V CAST STEEL UNDER THE CFI CONDITION. AS A RESULT, THE CRACK PROPAGATION RATEDL/DN WAS FOUND TO BE CORRELATED WELL WITH THEFATIGUE J INTEGRAL RANGE IN P-TYPE FATIGUE AND WITH THE CREEP J INTEGRAL RANGE IN C-TYPE FATIGUE. IN THIS CASE, THE TRANSIENT CONDITION FROM P-TYPE FATIGUE TO C-TYPE FATIGUE WAS (CREEP J INTEGRAL RANGE)/(FATIGUE J INTEGRAL RANGE)=0. 245 IT WAS ALSO FOUND THAT THE CRACK PROPAGATION RATE COULD BE PREDICTED WITHIN A FACTOR OF ABOUT TWO BY APPLYING THE LINEAR DAMAGE RULE AND THE INDEPENDENT DAMAGE RULE EITHER.

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