報告書番号

Q08017

タイトル（和文）

クリープ特性に対する繰返し変形の影響とこれを考慮したクリープ疲労寿命予測

タイトル（英文）

Influences of cyclic deformation on creep property and creep-fatigue life prediction considering them

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

使用される材料のクリープ変形が無視できない高温で運転される発電プラントの寿命管理・健全性評価においては、定常運転時に機器に生じるクリープ変形やそれに伴う破損の可能性を考慮する必要があるが、応力変動があるとクリープ損傷が加速される可能性がある。ここでは、高速炉に使用される予定の２種の代表的な耐熱材料（316FR鋼及び改良9Cr-1Mo鋼）を対象に、繰返し負荷を与えた材料に対するクリープ試験を行い、繰返し負荷がクリープ変形、破壊挙動に及ぼす影響を検討するとともに、クリープ破壊挙動の変化がクリープ疲労寿命予測にもたらす影響を評価した。その結果、クリープ強度、延性は繰返し変形の付与によっていずれも低下する傾向を示すが、特に316FR鋼における破断伸びの低下は顕著で、長時間になるほど顕著になることを明らかにした。さらに、改良延性消耗則これを考慮することによって、従来、寿命を過大評価する傾向があった316FR鋼において、寿命予測精度が大きく改善された。

概要 （英文）

Evaluation of creep-fatigue failure is essential in design and life management of high-temperature components in power generation plants. Cyclic deformation may alter creep property of the materials and its consideration may improve predictability of creep-fatigue failure life. To understand them, creep tests were conducted for the materials subjected to cyclic loading and their creep rupture and deformation behaviors were compared with those of as-received materials. Both 316FR and modified 9Cr-1Mo steel were tested.
(1) Creep rupture time and elongation generally tend to decrease with cyclic loading in both materials, and especially elongation of 316FR drastically decreases by being cyclically deformed.
(2) Amount of primary creep deformation decreases by cyclic loading and the ways to improve its predictability were developed.
(3) Use of creep rupture ductility after cyclic deformation, instead of that of as-received material, brought about clear improvement of life prediction in a modified ductility exhaustion approach.

報告者

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