JP2615044B2 - 耐熱鋼の余寿命評価方法 - Google Patents

耐熱鋼の余寿命評価方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高温、応力下で使用される機械部品の品質
管理法及び非破壊検査法に関する。
〔従来の技術〕
高温・応力下で使用されている耐熱鋼の余寿命評価法
としては、従来から応力解析による理論計算法及び実際
に使用されている部材を切断してクリープ破断試験等の
加速試験を行なう破壊試験法が広く実用化されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、理論計算法は、材料データ、該機械部品の運
用履歴等が完備されていなければ精度の高い余寿命評価
ができず、材料データのばらつきによつて寿命評価精度
には限界がある上に多額の計算費用を要する。また、破
壊試験法は最も精度の高い寿命評価法であるが、試験に
長時間を要する上に、運転中の機械部品から試験片を採
取する必要があることから採取及び補修に多大な費用を
要する。
〔発明の目的〕
上記事情に鑑み、本発明は機械部品を破壊することな
く短時間にMo含有フェライト系耐熱鋼の余寿命を評価す
る方法を提供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
ところで本発明者らは、高温・応力下で使用された耐
熱鋼中に析出する析出物の種類が時間とともに変化し、
全析出物量に対する任意の析出物の割合、すなわち相対
量が、クリープ破断寿命の低下と相関関係にあることを
見出した。本発明は、高温、応力下で使用されているMo
含有フェライト系耐熱鋼の余寿命を評価する方法におい
て、該耐熱鋼の析出炭化物中の、Mo及びFeを主成分とす
るM6C析出物量の割合を測定し、予め準備したM6C析出物
量割合と寿命消費との関係を示す寿命評価線図から、該
耐熱鋼の寿命消費を推定することを特徴とする耐熱鋼の
余寿命評価方法である。
〔作用〕
上述した本発明方法によれば、耐熱鋼表面から析出物
を採取するだけで短時間で、かつ非破壊的に寿命評価を
行なうことができ、寿命消費と直接的に関連している析
出物の種類の変化を定量化することによつて精度の高い
余寿命評価法を提供できる。
〔実施例〕
以下に、本発明の実施例を第１図を参照して説明す
る。第１図は、事業用ボイラ耐圧部表面から非破壊的に
採取した抽出レプリカの透過型電子顕微鏡組織を示す模
式図である。まず、透過型電子顕微鏡に取り付けられて
いる元素濃度定量分析装置により、抽出レプリカ上の析
出物（１）100個について、元素濃度の定量分析を行な
い、析出物の同定を行なつた。その結果を第１表に示
す。
この内、Mo及びFeを主成分とするM6C型炭化物の割合
をM6C析出量として計算したところ63％となつた。次
に、第２図に示すような、予め長時間使用されてクリー
プ破断強度の低下した該耐熱鋼のM6C析出量とクリープ
破断寿命消費率との関係を示す寿命評価線図を用いて該
耐圧部のM6C析出物からクリープ破断寿命消費率を推定
したところ48％となつた。しかるのちに該耐圧部材を切
断しクリープ破断試験を行ない、ラーソンミラーパラメ
ータ法によつてクリープ破断時間の未使用材からの低下
を測定したところ、クリープ破断寿命消費率は53％とな
り、本発明方法によつて評価した寿命消費率とほぼ同等
の値であつた。従つて本発明方法によつて非破壊的に寿
命消費を推定できることがわかつた。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明方法によれば高温応力下で
使用されているMo含有フェライト系耐熱鋼の余寿命を非
破壊的にかつ短時間に評価することができ、該耐熱鋼が
使用されている高温機器の信頼性を向上させる計画的な
保守管理法及び非破壊検査法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例として長時間運転されている
事業用ボイラ高温耐圧部表面から採取した抽出レプリカ
の透過型電子顕微鏡組織の模式図であり、第２図はフエ
ライト系耐熱鋼のM6C炭化物の析出量と寿命消費との関
係を示す余寿命評価線図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高温、応力下で使用されているMo含有フェ
    ライト系耐熱鋼の余寿命を評価する方法において、該耐
    熱鋼の析出炭化物中の、Mo及びFeを主成分とするM6C析
    出物量の割合で測定し、予め準備したM6C析出物量割合
    と寿命消費との関係を示す寿命評価線図から、該耐熱鋼
    の寿命消費を推定することを特徴とする耐熱鋼の余寿命
    評価方法。
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