報告書番号

Q13008

タイトル（和文）

すきま付定ひずみ曲げ試験における低炭素ステンレス鋼の応力腐食割れ深さの基本分布

タイトル（英文）

Fundamental distribution of stress corrosion crack depth on Type 316L stainless steels induced by creviced bent beam test

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背 景
1.内容梗概記載の注意点
すきま付定ひずみ曲げ（CBB）試験法注 ）は、沸騰水型原子炉の鋭敏化ステンレス鋼に発生した応力腐食割れ（SCC）を再現する実験室加速試験法として開発され、多くの材料のSCC発生試験に応用されている。鋭敏化ステンレス鋼では、割れ深さの基本分布が調べられ、SCC発生過程のモデル化と寿命予測手法について検討が行われている。一方、低炭素ステンレス鋼に関しては、割れ深さの基本分布に関する検討例が少なく、CBB試験は主に相対比較試験として用いられてきた。低炭素ステンレス鋼の割れ深さが従う基本分布を明らかにすることは、SCC発生過程をモデル化し、寿命予測手法を確率するための重要な知見を与える。
目 的
CBB試験によって得られる低炭素ステンレス鋼の割れ深さ分布の基本分布を明らかにする。
主な成果
熱間圧延材受領材と冷間圧延材を母材とする各種表面塑性ひずみ分布を有する低炭素ステンレス鋼のCBB試験を行い、以下の知見を得た。
(1) 粒界深さの分布注 ）
試験片表面から結晶粒の粒界三重点までの深さの分布は、対数正規分布と指数分布の両方に適合する。
(2) 割れ深さの基本分布
CBB試験による割れ深さの基本分布は、試験片表面の塑性ひずみ分布に依存せず、対数正規分布または指数分布に近い分布となる。
割れ深さ分布の確率プロット注 ）上には粒界深さ分布の中央値近傍に対応する深さに屈曲点や変曲点が現れる。
粒界深さ分布の中央値+標準偏差以上の深い割れは指数分布に適合する。

概要 （英文）

The creviced bent beam (CBB) test has been applied for many materials such as nickel base alloys and low carbon austenitic stainless steels. For sensitized ausetenitic stainless steels, fundamental distribution of crack depth induced by CBB tests was evaluated and proposed SCC initiation model and lifetime prediction method. On the other hand, there are a few studies about distribution of crack depth on low carbon austenitic stainless steels. In this study, statistical analysis of crack depth was conducted in Type 316L stainless steels after CBB tests. The results are summarized as follows,
(1) Distribution of grain boundary depth designated as distance from surface to triple point of grain boundary fit lognormal probability distribution and exponential probability distribution.
(2) Distribution of crack depth approaches lognormal or exponential probability distribution with passage of test duration. Distribution of plastic strain on the specimen surface is not affect to type of crack depth distribution.
(3) Inflection or bent point appears on the probability plot at depth of the median of grain boundary depth distribution.
(4) Less than median of grain boundary depth, distribution of crack depth is identical to grain boundary depth distribution. More than median + standard deviation of grain boundary depth, crack depth distribution is described by the exponential distribution.

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