報告書番号

T13

タイトル（和文）

ＦＢＲ高温構造材料ＳＵＳ３０４鋼の多軸低サイクル疲労に関する研究

タイトル（英文）

STUDY OF BIAXIAL LOW-CYCLE FATIQUE IN FBR HIGH-TEMPERATURE STRUCTURAL 304 STAINLESS STEEL

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究は，ＦＢＲ設計の合理化に資するために，ＦＢＲ構造材料ＳＵＳ３０４鋼を対象に，引張圧縮－ねじり疲労試験を系統的に実施し，多軸低サイクル疲労条件下での変形挙動，破壊形態および疲労寿命評価法に関する研究成果を総括的にとりまとめたものである。主な結果を要約すると以下のようになる。１．５５０℃比例負荷条件下の破壊形態は，モード１型とモード２型に大別され，破壊モードの遷移点はひずみ比（ねじり方向ひずみ範囲／軸方向ひずみ範囲）１．７近傍であった。一方，非比例負荷条件下ではモードＩ型とモード２型の混合モード型破壊を呈した。２．多軸低サイクル疲労条件下の疲労寿命は，設計規準に用いられているＭｉｓｅｓ相当ひずみ範囲によって整理すると大きなばらつきを生じたが，破壊モードを考慮して導いた新しいクライテリオンによって精度良く評価することができた。３．高温多軸低サイクル疲労条件下のき裂伝ぱ挙動には応

概要 （英文）

TO CONTRIBUTE TO RATIONALIZATION OF FBR DESIGNS,PUSH-PULL AND TORSION FATIGUE TESTS WITH FBR STRUCTURAL 304 STAINLESS STEEL WERE CARRIED OUT UNDER PROPORTIONAL AND NON=PROPORTIONAL STRAIN CONDITIONS. THE RESULTS OF THE DEFORMATION BEHAVIOR,FRACTURE MECHANISM AND FATIGUE LIFE EVALUATION METHODS ARE SUMMARIZED IN THIS REPORT AS FOLLOWS: 1.THE FRACTURE MODES UNDER PROPORTIONAL LOADING AT 550 DEGREE WERE DIVIDED INTO MODEI AND MODE,AND THEFRACTURE MODE TRANSIENT WAS FOUND TO OCCUR WHEN THE STRAIN RATIOAND TORSIONAL STRAIN RANGE/AXIALSTRAINRANGE WAS APPROXIMATELY 1.7. HOWEVER,MIXED-MODE FRACTURESCOMBINING MODEI AND MODE2 WERE OBSERVED AT THE FRACTURE SURFACE OF SPECIMENS UNDER NON=PROPORTIONL STRAIN CONDITIONS. 2.WHILE A LARGE SCATTER WAS OBSERVED IN THERELATIONSHIP BETWEEN DESIGN CRITERIA, MISES EQUIVALENT STRAIN RANGE AND BIAXIAL LOW-CYCLE FATIGUE LIFE,THE NEW CRITERIA FOR FRACTURE MODES CORRELATED WELL WITH THE BIAXIAL,LOW-CYCLE FATIGUE LIFE. 3.AN EFFECTOF STRESS BIAXIALITY ON CRACK PROPAGATION WAS OBSERVED. THE MAXIMUM SHEAR STRAIN RANGE AND NORMAL STRAIN RANGE ON THE MAXIMUM SHEAR PLANE WERE FOUND TO BIAXIAL LOW-CYCLE FATIGUE CONDITIONS AT ELEVATED TEMPERATURES.

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