報告書番号

Q15015

タイトル（和文）

高温水中における弾塑性破壊靭性試験法の検討

タイトル（英文）

Study on elastic-plastic fracture toughness test in high temperature water

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では原子炉構造材料の炉内模擬環境下での破壊靭性試験法確立のために、比較的破J-R曲線の取得しやすい低合金鋼を対象に、高温水中における破壊靭性試験法の検討を行った。高温水中で耐食性を有し、300℃以上で動作可能なクリップゲージを作製した。作製したクリップゲージは、常温水中では高い安定性を持ち、288℃でもASTM E1820でUC法を使用する際に求められる精度をおおむね実現した。しかしながら、作製したクリップゲージは288℃の水中では10～20秒程度の周期をもった±0.015 mm程度の値のふらつきが除去できず、本報告の試験条件ではUC法による試験の実現は困難であったが、NDR法によって高温水中での破壊靭性評価が可能であった。室温および288℃の大気中で実施した試験結果について、NDR法によって求めた弾塑性破壊靭性JQは、UC法によって求めた値よりも高い値を示した。一方、NDR法により評価した288℃の大気中の結果と288℃、8ppmDOにおける水中の結果を比較したところ、水中の結果は材料のばらつき起因と推定される比較的大きなばらつきが見られたものの、ぞれぞれの平均値に大きな差異は見られなかった。

概要 （英文）

Structural integrity of internal components in light water reactors is important for the safety of operation and service lifetime. Fracture toughness is important parameter for structural integrity assessment of nuclear power plant. In general, fracture toughness of materials which compose the components in light water reactor is obtained with fracture toughness tests in air although some components are subjected to high temperature water because of the difficulty of fracture toughness test in high temperature water. However, the effects of high temperature water and hydrogen on fracture behavior of the structural materials in nuclear power plant such as low alloy steel, cast austenitic stainless steel, and Ni base alloy are concerned recently. In this study, elastic-plastic fracture toughness test of low alloy steel in simulated BWR water environment was studied. Fracture toughness test in high temperature water with original clip gage and normalization data reduction technique was established. The difference of fracture toughness JQ tested in air between using elastic unload compliance method and normalization data reduction technique was also discussed. As a result, obtained value with normalization data reduction technique tended to be higher than the value with elastic unload compliance.

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