報告書番号

T98053

タイトル（和文）

軽水炉圧力容器鋼のサブサイズシャルピー衝撃試験（その1） -中性子照射材の衝撃特性に及ぼす寸法効果-

タイトル（英文）

Subsize Charpy impact test of reactor pressure vessel steels : Part 1- Effect of specimen size on impact properties of neutron-irradiated materials -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

既存の軽水炉の供用期間の長期化に伴い、圧力容器鋼の照射脆化をモニターするためにより多くの監視試験片（フルサイズシャルピー衝撃試験片）が必要となる可能性がある。その対策のオプションとして破断済み試験片から加工したサブサイズシャルピー衝撃試験片を脆化評価に用いるため、中性子照射されたA533BおよびA508鋼のフルサイズ、1/3サイズ、1/4サイズシャルピー衝撃試験片を対象に衝撃特性への寸法効果を明らかにした。その結果、延性－脆性遷移温度（DBTT）は、小型の試験片ほど低くなるが、鋼種や照射条件に依存せず、脆化によるDBTTの上昇量は試験片寸法にも殆ど依存しないことがわかった。また、上部棚吸収エネルギー（USE）は、1/3サイズ試験片では鋼種および照射条件に依存しないことがわかった。さらに、サブサイズ試験片の吸収エネルギー遷移曲線からフルサイズ試験片のそれを予測する相関式を新たに提案し、フルサイズ試験片のUSEをこれまで提案されている相関式と同等以上の精度で予測できること、また監視試験で用いられている関連温度調整値をも予測できる可能性があることを示した。

概要 （英文）

The reconstitution of surveillance specimens has become a key issue due to the shortage of surveillance test specimens for reactor pressure vessels (RPVs). The use of subsize Charpy impact test specimens machined from broken full-size Charpy impact test specimens is an option when evaluating radiation embrittlement of RPV steels. The effects of specimen size on the impact properties of irradiated RPV steels were investigated by using subsize Charpy impact test specimens machined from broken full-size Charpy halves, which were used to determine the response of the irradiated full-size specimens. The main results were as follows:1. Ductile-to-brittle transition temperature (DBTT) decreased with reducing specimen size independent of the steel type and irradiation conditions used. Increases in DBTT due to radiation embrittlement occurred independently of steel type, irradiation conditions, and specimen size. Upper shelf energy (USE) of third-size specimens tended to be independent of steel type and irradiation conditions.2. A new normalization technique was proposed to correlate the absorbed energy transition curve of subsize specimens with that of full-size specimens. This normalization technique was superior in the ability to precisely predict USE to the existing those and suggested availability to predict adjusted reference temperatures that are used in surveillance test programs.3. We concluded that when using subsize Charpy impact test specimens machined from broken full-size specimens, the third-size specimens are superior to fourth-size specimens when used in the evaluation of impact properties.

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