空孔凝集挙動に及ぼす応力多軸効果とそれに基づく構造脆性発現機構

应力多轴效应对空位聚集行为及其结构脆性机理

• 批准号: 12J02235
• 负责人: 茂山 治久
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J02235/
• 关键词: クリープ損傷; 多軸応力; P92鋼; 空孔拡散解析; EBSD; ボイド面積率; マイクロビッカース硬度

P92鋼の多軸応力条件下における寿命のごく初期からの損傷形態の実験的把握を目的として, 厚さ1インチで25%のサイドグルーブを付与したC(T)試験片および環状切欠き試験片を用いて, 高温クリープ途中止め試験を実施した. 本研究で使用した25%のサイドグルーブを有するC(T)試験片においては, 試験片のリガメント面においてき裂は一様に成長せず, サイドグルーブ近傍で優先的に成長することが示された. 環状切欠き試験片については, 破断の直前までき裂は発生せず, 巨視損傷形成過程としては, ボイドの発生, 成長, 連結が主たるものであった, また, DCPD法による電位差変化と平均ボイド面積率の関係から, DCPD法は巨視き裂成長のみならずボイド等の損傷形成も捉えることが可能であることが示された. さらに, 硬度測定の結果から, 硬度低下は寿命のごく初期から生じているため, ボイド損傷よりも早い段階から比較的簡便に損傷を計測できることが明らかになった.また, 解析においては, 3次元直交座標系および軸対称円柱座標系における応力誘起空孔拡散解析手法を確立し, C(T)試験片と環状切欠き試験片へ適用して, 3次元的な微視クリープ損傷形成挙動の解明を行った. C(T)試験片のリガメント面上では, 切欠き先端とサイドグル一ブ底の角点で最も空孔濃度が高くなり, サイドグルーブ近傍で優先的にき裂成長する実験結果とよく一致した. 環状切欠き試験片についても, 空孔濃度分布が実験結果であるボイド面積率分布とよく一致しており, 空孔濃度の高い領域でボイドが形成されることが示された. 以上の結果から, 3次元応力誘起空孔拡散解析はクリープき裂成長やクリープボイド形成挙動の予測に有効であることが示された.

P92 steel under multi-axial stress conditions in the early life of the damage morphology of the grasp of the purpose, the thickness of 1 million to 25% of the damage to pay for C(T) test piece, ring cut short test piece for use, high temperature test on the way to stop the test. In this study, we used C(T) test films with 25% of the sample size. The test films were divided into two groups: the first group and the second group. The damage formation process of macrovision damage formation and development. In addition, the hardness measurement results show that the hardness is low, and the life span is easy to measure. The analytical method of force induced hole dispersion in 3-D orthogonal coordinate system and axis-symmetric cylindrical coordinate system is established. C(T) test sheet and annular cut test sheet are applicable to 3-D Weishi app. C(T) test piece on the surface of the top, cut short, bottom corner, the highest void concentration, near the top, preferential crack growth, results consistent. The results show that the pore concentration distribution is consistent with the area ratio distribution, and the pore concentration in the high area is consistent with the area ratio distribution. The above results show that the three-dimensional force-induced void dispersion analysis results in the prediction of void formation.

项目成果

Three-Dimensional Vacancy Diffusion Analysis Related to Micro Damage of C(T) Specimen for P92 Steel under Creep Condition

蠕变条件下P92钢C(T)试件微观损伤相关的三维空位扩散分析

• 发表时间: 2013
• 期刊: Proceedings of the 13th International Conference on Fracture
• 作者: Haruhisa Shigeyama;A. Toshimitsu Yokobori;Jr.;Ryuji Sugiura;Takashi Matsuzaki
• 通讯作者: Takashi Matsuzaki

Experimental Analysis of Micro-Macro Creep Damage of Notched Specimens for P92 Steel

P92钢缺口试样微观-宏观蠕变损伤实验分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Haruhisa Shigeyama;A. Toshimitsu Yokobori;Jr.;Ryuji Sugiura;Takashi Matsuzaki;Haruhisa Shigeyama;Haruhisa Shigeyama;Haruhisa Shigeyama;茂山治久;Haruhisa Shigeyama
• 通讯作者: Haruhisa Shigeyama

P92鋼切欠き材のクリープ損傷形成挙動に及ぼす応力多軸効果

应力多轴效应对P92钢缺口材料蠕变损伤形成行为的影响

• 发表时间: 2012
• 作者: Haruhisa Shigeyama;A. Toshimitsu Yokobori;Jr.;Ryuji Sugiura;Takashi Matsuzaki;Haruhisa Shigeyama;Haruhisa Shigeyama;Haruhisa Shigeyama;茂山治久
• 通讯作者: 茂山治久

Effect of Multi-axial Stress on Creep Damage Behavior for Notched Specimen of P92 Steel

多轴应力对P92钢缺口试样蠕变损伤行为的影响

• DOI: 10.1115/pvp2013-97486
• 发表时间: 2013
• 期刊: Proceedings of the ASME 2013 Pressure Vessels & Piping Conference
• 作者: Haruhisa Shigeyama;Ryuji Sugiura;A. Toshimitsu Yokobori;Jr.;Takashi Matsuzaki
• 通讯作者: Takashi Matsuzaki

Creep Damage Behavior of Notched Specimen for High Cr Ferritic Heat Resistant Steel under Multi-Axial Stress Field

高铬铁素体耐热钢缺口试样多轴应力场蠕变损伤行为

• 发表时间: 2013
• 作者: Haruhisa Shigeyama;A. Toshimitsu Yokobori;Jr.;Ryuji Sugiura;Takashi Matsuzaki;Haruhisa Shigeyama
• 通讯作者: Haruhisa Shigeyama