高温環境下における疲労損傷のき裂発生前劣化診断手法の開発

• 資料種別: 文書・図像類
• タイトル: 高温環境下における疲労損傷のき裂発生前劣化診断手法の開発
• 著者・編者: 高屋 茂; 永江 勇二
• 著者標目: 高屋 茂; 永江 勇二
• 出版年月日等: 2005-04
• 出版年（W3CDTF）: 2005-04
• 並列タイトル等: Development of a nondestructive evaluation method for fatigue damage at elevated temperature before crack initiation
• タイトル（掲載誌）: JNC TN9400 2005-006
• 本文の言語コード: jpn
• 対象利用者: 一般
• 一般注記: 長寿命高速増殖炉の実現のためには、き裂発生前に高温環境における劣化を非破壊で正確に把握できる手法の開発が重要である。本研究では、代表的な高温構造材料であるSUS304鋼の高温環境下疲労損傷を取り扱う。大気中650$^{\circ}C$で歪み制御の疲労試験を実施し、定期的に漏洩磁束密度分布の測定を行った。その結果、加工誘起マルテンサイト変態による磁気特性変化が期待できない高温環境下であるにも関わらず、漏洩磁束密度の時間変化から、後にき裂が発生する箇所を特定可能なことが示された。さらに、磁気力顕微鏡や磁気Kerr効果顕微鏡を用いた磁気的顕微鏡観察と透過型電子顕微鏡による組織観察を行い、受入時から存在する$\delta$フェライト相の近傍に多数の細長い磁化が生成されていること、それらの磁化がfcc構造からbcc構造への相変態によるものであることを明らかにした。この磁気特性変化の考えられる原因のひとつに、転位上におけるクロム炭化物の析出を挙げることが出来るが、透過型電子顕微鏡観察および化学組成分析の結果から、両者に相関が無いことが示された。; In realizing long-life fast-breeder reactor plants, it is important that we develop methods to precisely and nondestructively estimate material degradation at elevated temperature before cracks actually occur. In this study, we deal with high-temperature fatigue of SUS304 stainless steel which is a typical high-temperature structural material. A strain controlled fatigue test was performed at 650$^{\circ}$C in air. The leakage magnetic flux density from the test piece was measured regularly by using a flux gate sensor. As result, it was shown that a degraded region can be estimated before cracks are initiated by visualizing the variation in magnetic flux density although deformation induced martensitic transformation would not occur in such a high-temperature environment. Magnetic microscopy observation and transmission electron microscopy observation were also performed to determine microstructure of magnetization induced by fatigue damage in high-temperature environment and investigate the cause of magnetic property change. The obtained results showed that many small elongated magnetizations were induced near inclusions and those magnetizations were due to phase transformation from fcc phase to bcc phase. Although one presumable cause of this magnetic change is chromium carbide precipitated at dislocations, little relation was found by transmission electron microscopy or energy dispersive X-ray spectroscopy between magnetic change due to fatigue and carbide precipitation.
• 一次資料へのリンクURL: /JNC-TN9400-2005-006.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-2005-006.pdf
• オンライン閲覧公開範囲: 限定公開
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• 提供元機関・データベース: 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• 要約等: 長寿命高速増殖炉の実現のためには、き裂発生前に高温環境における劣化を非破壊で正確に把握できる手法の開発が重要である。本研究では、代表的な高温構造材料であるSUS304鋼の高温環境下疲労損傷を取り扱う。大気中650$^{\circ}C$で歪み制御の疲労試験を実施し、定期的に漏洩磁束密度分布の測定を行っ...