報告書番号

Q04012

タイトル（和文）

ガスタービン動翼材Inconel738LCの高温強度評価法 -－第6報 き裂伝ぱ特性の把握と動翼におけるき裂伝ぱのケーススタディ－-

タイトル（英文）

Development of High Temperature Strength Evaluation Method for Inconel738LC - 6th report: Understanding of Crack Propagation Properties and Case Study for Blade -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

最初に，1100℃級ガスタービン動翼材料IN738LCのクリープ疲労き裂伝ぱ特性を実験的に把握するため，同材料のひずみ制御クリープ疲労試験を実施した。その結果，保持なし，および，引張保持条件下ではき裂が安定して伝ぱする期間におけるき裂開口比は同じであったのに対し，圧縮保持の場合には保持終了と同時にき裂が開口することから比較的大きなき裂開口比になることが分かった。そのため，通常の応力拡大係数範囲でき裂伝ぱ速度を整理すると，ひずみ波形によって評価式が異なる結果となった。これに対し，本研究では，き裂の開口を考慮する「有効応力拡大係数範囲」を導入することで，全てのひずみ波形に対し，一つの評価式で伝ぱ速度を評価できることを示した。最後に，1100℃級ガスタービン初段動翼の前縁部翼高さ中央位置付近を模擬するき裂ありモデルのFEM解析を行い，き裂伝ぱのケーススタディを実施した。

概要 （英文）

At first, fatigue and/or creep crack propagation properties of IN738LC, which was utilized for the blade material in 1100C-class gas turbine, were experimentally estimated and the crack propagation rule for this material was obtained. As results, it was revealed that it had a comparatively large crack-opening ratio in a compressive holding condition due to agreement with a crack-opening point and a hold-end one while those had the same constant ratios in the region of stable crack propagation region in no holding condition and tensile holding condition. Then, it was clarified that the strain-controlled creep-fatigue crack propagation ratio of this material could be arranged by using one of fracture mechanics parameters, 党effective stress intensity factor range媒, without reference to strain wave form. Next, crack propagation case study for a first row blade of 1100C-class gas turbine was carried out based on finite element analyses with a simple leading-edge model having an actual crack under daily-start-stop operating condition.

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