報告書番号

T92057

タイトル（和文）

改良損傷速度則によるボイラ・タービン材料のクリープ疲労寿命評価

タイトル（英文）

CREEP-FATIGUE LIFE EVALUATION OF BOILER AND TURBINE MATERIALS BY APPLYING MODIFIED DAMAGE-RATE APPROACH

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，ボイラ・タービン材料のクリープ疲労寿命評価の重要性に鑑み，３種のタービンロータ，ボイラ材料を用いて負荷条件が一定のクリープ疲労試験と負荷条件が試験の途中で変わる複合負荷クリープ疲労試験を実施し，これらの条件下での変形特性，寿命特性を明らかにするとともに，クリープ疲労寿命評価法について検討した。応力緩和過程のクリープ損傷は，粒内クリープ損傷と粒界クリープ損傷に大別されることを示し，作成したクリープ変形機構線図に基づいて遷移を生じるクリープひずみ速度を決定した。この粒内および粒界クリープ損傷を考慮した非線形損傷累積モデルを提案し，同モデルに基づく非線形損傷累積評価法により，すべての材料の一定負荷条件下のクリープ疲労も良好に推定することができた。また，複合負荷クリープ疲労条件下の寿命も精度良く推定できることを確認した。

概要 （英文）

ESTABLISHMENT OF CREEP-FATIGUE EVALUATION METHODS FOR BOILER AND TURBINE MATERIALS IS VERY IMPORTANT FOR SAFE OPERATION. IN THIS STUDY WE CONDUCTED,CREEP-FATIGUE TESTS UNDER CONSTANT CREEP-FATIGUE LOADING AND A COMBINATION OF TWO DIFFERENT LOADING TYPES,SUCH AS CREEP AND SEQUENTIAL FATIGUE,WITH TWO ROTOR MATERIALS AND A BOILERMATERIAL. THE DEFORMATION AND LIFE PROPERTIES UNDER THESE CONDITIONS ARE DISCUSSED BASED ON THE TEST RESULTS. THE TRANSIENT CREEP STRAIN RATE,WHICH DIVIDES THE CREEP DAMAGE DURING RELAXATION INTO MATRIX DAMAGE AND GRAIN BOUNDARY DAMAGE,WAS DETERMIND BASED ON THE CREEP DEFORMATION MECHANISM MAP. BASEDAN THESE TWO TYPES OF DAMAGE,A NONLINEAR DAMAGE ACCUMULATION MODEL WAS ESTABLISHED,AND THE CREEP-FATIGUE LIVES OF ALL MATERIALS UNDER CONSTANT LOADING COULD BE WELL EVALUATED BY THE NONLINEAR DAMAGE ACCUMULATION METHOD. WE ALSO CONFIRMED THAT DAMAGE ACCUMULATION UNDER A COMBINATION OF LOADINGS IS PREDICTED PRECISELY BY APPLYING THE NONLINEAR DAMAGE ACCUMULATION METHOD.

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