報告書番号

T93094

タイトル（和文）

ＦＢＲ高温構造材料の引張圧縮－ねじり負荷条件下でのクリープ疲労寿命特性とその評価法

タイトル（英文）

CREEP-FATIGUE LIFE PROPERTY OF FBR HIGH-TEMPERATURE STRUCTURAL MATERIALS UNDER TENSION-TORSION LOADING AND LIFE EVAULATION

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ＦＢＲ高温構造機器では，その形状，使用条件に依存して多軸応力下でクリープ疲労損傷が進行する。従って，機器に生じるクリープ損傷を的確に把握するには，クリープ疲労損傷に及ぼす多軸応力の影響を明らかにする必要がある。本研究では，ＦＢＲ構造材料であるＳＵＳ３０４鋼，３１６ＦＲ鋼，改良９Ｃｒ鋼を対象に，引張圧縮－ねじり負荷条件下で１時間までのひずみ保持のある多軸クリープ疲労試験を実施し，破壊形態，寿命特性に及ぼす多軸応力の影響を調べるとともに，クリープ疲労寿命評価法について検討した。その結果，以下のことが明らかとなった。（１）ねじり負荷条件下では，いずれの材料においても主亀裂はせん断型で伝ぱするが，ＳＵＳ３０４鋼，３１６ＦＲ鋼では粒界破壊，改良９Ｃｒ鋼では粒内破壊を生じた。（２）疲労損傷およびクリープ損傷に及ぼす多軸応力の影響を考察し，単軸応力下の試験結果に基づいて提案した非線形累積損傷モ

概要 （英文）

CREEP-FATIGUE DAMAGE IN HIGH-TEMPERATURE STRUCTUAL COMPONENTS IN A FBR PROGRESSES UNDER MULTIAXIAL STRESS CONDITIONS DEPENDING ON THE OPERATING CONDITIONS AND CONFIGURATION. THEREFORE,MULTIAXIAL STRESS EFFECTS ON CREEP-FATIGUE DAMAGE EVOLUTION MUST BE CLARIFIED TO MAKE PRECISE CREEP-FATIGUE DAMAGE EVALUATION OF THESE COMPONENTS. IN THIS STUDY,CREEP-FATIGUE TESTS WITH FBR HIGH-TEMPERATURE MATERIALS SUCH AS SUS304,316FR AND A MODIFIED 9CR STEEL WERE CONDUCTED UNDER BIAXIAL STRESS USING TENSION-COMPRESSION AND TORSION LOADING TO EXAMINE BIAXIAL STRESS EFFECTS ON FAILURE MECHANISMS AND LIFE PROPERTIES,AND TO DISSCUSS CREEP-FATIGUE LIFE-EVALUATION METHODS. THE MAIN RESULTS ARE SUMMARIZED AS FOLLOWS: (1)THE MAIN CRACKS UNDER CYCLIC TORSION LOADING PROPAGATED BY THE SHEAR MODE IN THE THREE MATERIALS. HOWEVER,INTERGRANULAR FAILURE OCCURRED IN SUS304 NAD 316FR,AND TRANSGRANULAR FAILURE WAS OBSERVED IN THE MODIFIED 9 CR STEEL. (2)THE NONLINEAR DAMAGE ACCUMULATIONMODEL PROPOSED BASED ON UNIAXIAL CREEP-FATIGUE TEST RESULTS WAS EXTENDED TO APPLY TO CREEP-FATIGUE DAMAGE EVALUATION UNDER BIAXIAL STRESS BY CONSIDERING THE BIAXIAL STRESS EFFECTS ON FATIGUE AND CREEP-DAMAGE EVOLUTION. (3)IT WAS CONFIRMED THAT THE CREP-FATIGUE LIFE UNDER BIAXIAL STRESS COULD BE PREDICTED BY THE EXTENDED EVALUATION METHOD WITH HIGHER ACCURACY THAN THE EXSTING METHOD.

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