報告書番号

283036

タイトル（和文）

発電用高温構造材料の熱疲労寿命特性と破損形態

タイトル（英文）

THERMAL FATIGUE LIFE AND FAILURE MODE IN HIGH-TEMPERATURE COMPONENT MATERIALS FOR POWER PLANT

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

発電プラントの信頼性の維持・向上にとって，高温機器部材の熱疲労寿命の的確な評価がますます重要になっている。本報告では，低合金鋼，オーステナイト系ステンレス鋼および超合金など種々の発電用高温構造材料の熱疲労寿命特性をとりまとめた。そのけっか，熱疲労寿命特性が基本的には破損形態の相違に関連づけられる４タイプに分類されることが明らかになった。また，引張りおよび等温疲労特性等他の機械的性質に基づく熱疲労寿命評価法にも考察を加えた。それより，クリープ・疲労相互作用の影響が大きく現われる場合を除くと，全ひずみ範囲基準の関係，特に熱疲労上限温度における等温疲労の全ひずみ範囲と寿命の関係を適用することで，熱疲労寿命が良好あるいは完全に評価できることが明らかになった。

概要 （英文）

FOR KEEPING AND IMPROVING THE RELIABILITY OFPOWER PLANTS, IT IS BECOMING MORE AND MORE IMPORTANT TO EXACTLY ESTIMATE THE THERMAL FATIGUE LIFE OF HIGH-TEMPERATURE COMPONENT MATERIALS. INTHIS REPORT, THE THERMAL FATIGUE LIFE CHARACTERISTICS OF VARIOUS MATERIALS FOR HIGH-TEMPERATURE COMPONENTS IN POWER PLANTS, INCLUDING LOW-ALLOY STEELS, AUSTENITIC STAINLESS STEELS AND SUPERALLOYS,WERE SUMMARIZED.AS A RESULT, THE CHARACTERISTICS WERE FOUND TO BE BASICALLY CLASSIFIEDINTO FOUR TYPES ASSOCIATED WITH A DIFFERENCE IN FAILURE MODE. A DISCUSSION WAS ALSO MADE ON THERMAL FATIGUE LIFE PREDICTION METHODS BASED ON OTHER MECHANICAL PROPERTIES SUCH AS TENSILE AND ISOTHERMAL FAILURE PROPERTIES. IT WAS FOUND THAT THE GOOD OR SAFE PREDICTION. EXCEPTING A CASESHOWING THE GREAT EFFECT OF CREEP-FATIGUE INTERACTION, COULD BE MADE BY APPLYING THE TOTAL-STRAIN-RANGE-BASED RELATIONS, PARTICULARLY THE TOTAL STRAIN RANGE VS. LIFE RELATION IN ISOTHERMAL FATIGUE AT THE MAXIMUM TEMPERATURE IN THERMAL FATIGUE.

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