報告書番号

T95039

タイトル（和文）

高温構造材料のクリープ疲労損傷メカニズムの解明（第４報：切欠き材における微視的損傷過程の連続観察）

タイトル（英文）

CLARIFICATION OF CREEP-FATIGUE DAMAGE MECHANISM OF HIGH-TEMPERATURE STRUCTURAL MATERIALS(PART4;CONTINUOUS OBSERVATION OF MICROSCOPIC DAMAGE PROCESS OF NOTCHED SPECIMEN)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

発電プラントの高温構造機器において，応力集中部位に局所的に発生するき裂の発生寿命を的確に推定するためには，局所的な応力分布のもとでの微視的損傷過程を明らかにする必要がある。本研究では，両側にＶ型切り欠きを導入したＳＵＳ３０４鋼を用いて，ＳＥＭ内高温疲労試験機により疲労，クリープ疲労試験を実施した。この結果，疲労での損傷過程は，ひずみ集中により切り欠き底の極めて狭い領域で生じたすべりにより主き裂が発生，伝ぱすることで進行することが明らかとなった。一方，クリープ疲労では，切り欠き底からの緩やかなひずみ分布により多数の粒界微小き裂が切り欠き底近傍に発生し，これらの合体により切り欠き底からのき裂が発生した。また，主き裂はき裂前方で分布している微小き裂との合体により伝ぱした。

概要 （英文）

TO EVALUATE THE PRECISE CRACK INITIATION AT STRESS CONCENTRATION PARTS OF HIGH-TEMPERATTURE COMPONENTS IN POWER PLANTS,IT IS IMPOTANTO TO UHDERSTAND THE MICROSCOPIC DAMAGE PROCESS AT LOCALIZED STRESS DISTRIBUTION. WESTUDIED FATIGUE AND CREEP-FATIGUE WITH TENSILE HOLD TIME ON SU304 STAINLESS STEEL SPECIMENS WITH A V-SHAPED DOUBLE-EDGE NOTCH,USING A HIGH-TEMPERATURE FATIGUE MACHINE COMBINED WITH A SCANNING ELECTRON MICROSCOP (SEM). WE FOUND THAT THE MICROSCOPIC DAMAGEUNDER THE FATIGUE CONDITION PROGRESSED BY INITIATION AND PROPAGATION OF A SINGLE MAIN CRACK DUE TO AN ACCUMULATION OF SLIP BANDS CAUSED BY STRAIN CONCENTRATION IN A LIMITED REGION AROUND THE NOTCH ROOT. ON THE ORDER HAND,UNDER THE CREEP-FATIGUE CONDITION,MANY GRAIN-BOUNDARY MICROCRACKS STATED AROUND THE ROOT CORRESPONDING TO THE MICROSTRAIN DISTRIBUTION WITH A SMOOTH GRADIENT FROM THE NOTCH ROOT. THE MAIN CRACK AT THE ROOT WAS FORMED BY COALESCENCE OF THESE MICRO CRACKS. THEN,IT PROPAGATED BY COALESCING WITH THE MICROCRACKS DISTRIBUTED AHEAD OF THE MAIN CRACK.

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