報告書番号

T87007

タイトル（和文）

超々臨界圧蒸気タービンロータ用改良１２Ｃｒ鋼の高温強度特性評価

タイトル（英文）

EVALUATION OF HIGH-TEMPERATURE MECHANICAL PROPERTIES OF 12CR STEELS IMPROVED FOR ULTRA-SUPER CRITICAL STEAM TURBINEROTORS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

わが国における超々臨界圧汽力プラントの開発の一環として，東京電力（株）と重電メーカーとの共同研究において，第１ステップ（５９３℃）の超々臨界圧蒸気タービン用に治金学的な改良が加えられた３種類の１２Ｃｒ鋼によるロータが試作・評価され，当所もその評価に協力した。本報告では，ロータの信頼性評価に不可欠なクリープ，クリープ破断，低サイクル疲労およびクリープ・疲労き裂伝播の各特性を中心に，当所において得られた結果をとりまとめた。その結果，改良鋼は評価した特性すべてにおいて現用１２Ｃｒ鋼と同等ないしはそれ以上であることがわかった。また，長時間加熱時効後はミクロ組織変化による軟化が生じるが，顕著な脆化は起こらないことも明らかになった。そのため，今回治金学的に改良された３種類の１２Ｃｒ鋼はいずれも５９３℃蒸気タービンロータに適用しうるものと判断された。

概要 （英文）

AS A PART OF THE DEVELOPMENT OF ADVANCED STEAM POWER PLANT IN JAPAN,THREE ROTOR FORGINGS OF THE 12CR STEELS IMPROVED METALLURGICALLY FOR THE FIRST-STEP ADVANCED (593 ) STEAM TURBINE WEREMANUFACTURED ON TRIAL,AND THEN THEY WERE EVALUATED IN A COLLABORATIVE WORK BETWEEN THE TOKYO ELECTRIC POWER CO.AND FABRICATORS. CRIEPI COOPERATED WITH THEM IN THE EVALUATIONS. THE RESULTS OBTAINED IN CRIEPI WERE SUMMARIZED IN THIS REPORT,FOCUSSING ON THE PROPERTIES OF CREEP,CREEP-RUPTURE,LOW-CYCLE FATIGUE AND CREEP-FATIGUE CRACK PROPAGATION WHICH ARE INDISPENSABLE TO EVALUATE THE RELIABILITY OF A ROTOR. AS A RESULT,THE IMPROVED MATERIALS WERE FOUND TO BE EQUIVALENT OR SUPERIOR IN THE ALL PROPERTIES EVALUATED TO THOSE OF THE EXISTING 12CR STEELS. IT WAS ALSO FOUND THAT SOFTENING DUE TO MICROSTRUCTURES CHANGES OCCURED AFTER LONG-TERM THERMAL AGING,BUT NO SIGNIFICANT EMBRITTLEMENT WAS OBSERVED. THESE FINDINGS CONCLUDED THAT THE THREE KINDS OF 12CR STEELS IMPROVED METALLURGICALLY WERE APPLICABLE TO A 593 STEAM TURBINE ROTOR.

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