報告書番号

Q04020

タイトル（和文）

国産原子炉圧力容器鋼SFVQ1Aに対するマスターカーブ法の適用性検討

タイトル（英文）

Applicability of Master Curve Method to Japanese Reactor Pressure Vessel Steels SFVQ1A

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

近年，原子炉圧力容器鋼の破壊靭性評価法として，破壊靭性が本来有する統計分布特性を考慮してその信頼限界を理論的に定める，「マスターカーブ法」が提案され，我が国においても，国産材に対する同法の適用の是非が議論されつつある．本研究では，代表的な国産原子炉圧力容器鋼材であるSFVQ1A鋼を対象とする体系的な破壊靭性試験を実施し，マスターカーブ法の適用性について検討した．得られた結果は以下の通りである． －規格に定められた評価手順に従い，有効なマスターカーブを決定することができた．また，破壊靭性のばらつきがワイブル分布に従うことを統計的に検証した． －試験温度の違い，試験片寸法の違いはマスターカーブに影響を及ぼさないのに対し，負荷速度の増加はマスターカーブを高温側にシフトさせることを確認した． －マスターカーブを基準とする下限界曲線により，すべての破壊靭性データを安全側に評価することができた．シャルピー衝撃試験等の結果から間接的に破壊靭性の下限を定めるとする現行の規格が過度に保守的であるのに対し，マスターカーブ法の採用により許容し得る破壊靭性を大幅に合理化できることを確かめた．

概要 （英文）

The Master Curve method has been proposed and recognized worldwide as an alternative approach to evaluate fracture toughness of reactor pressure vessel (RPV) steels. The method theoretically provides the confidence levels of fracture toughness in consideration of the statistical distribution, which is a natural property of fracture toughness. In this study, single variable fracture toughness tests to identify the effects of test temperature, specimen size, and loading rate were conducted for one of the modern Japanese RPV steel, SFVQ1A, and the applicability of the Master Curve method was investigated. The main results are as follows: - Valid Master Curves can be determined using the procedure of the ASTM standard. It was verified that the scatter of fracture toughness well fits within the Weibull distribution, which is the important precondition to apply the Master Curve method. - The differences in test temperature and specimen size do not affect the Master Curves. In contrast, the increasing of loading rate significantly shifts the Master Curve to the higher temperatures. - The lower bound curve based on the master curve can conservatively envelop all of the experimental fracture toughness data. The present rule, in which the lower limit of fracture toughness is indirectly determined by Charpy impact test results, can be too conservative, while the application of the Master Curve method may significantly rationalize the allowable level of fracture toughness.

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