AbstractThe objective of this study is to investigate fatigue life and fatigue crack propagation behavior in the reduced activation ferritic steel JLF-1. The experiment of fatigue life for JLF-1 steel have been carried out for the stress ratio R=0 at room temperature and 400 °C. The fatigue crack propagation behavior of the JLF-1 steel was investigated by the constant amplitude loading test for the stress ratios R=0.1, 0.3 and 0.5, respectively. The effects of stress ratios and specimen size on the fatigue crack growth behaviors for JLF-1 steel were discussed within the Paris law. The fatigue life test performed under the room temperature and 400 °C. At room temperature, the fatigue limits of longitudinal and transverse direction to the rolling direction were 480 and 490 MPa at 1×107 cycles, respectively. Also, at 400 °C, the fatigue limits of longitudinal and transverse direction to the rolling direction were 400, 416 MPa at 1×107 cycles, respectively. The base material of JLF-1 steel showed the isotropic behavior in fatigue properties of the rolling direction and the test temperature. The fatigue crack propagation rate of a half size specimen was similar to that of a full size specimen at the stress ratios of 0.1, 0.3 and 0.5, respectively. The fatigue crack propagation behavior of this material can be evaluated by using half size specimens.
抄録本研究の目的は、低放射化フェライト鋼JLF-1における疲労寿命および疲労き裂伝播挙動を調査することである。JLF-1鋼の疲労寿命試験は、室温および400°Cにおいて応力比R=0で実施された。JLF-1鋼の疲労き裂伝播挙動は、応力比R=0.1、0.3および0.5のそれぞれにおいて定荷重振幅試験により調査された。JLF-1鋼の疲労き裂伝播挙動に及ぼす応力比および試験片寸法の影響は、Paris則に基づいて考察された。疲労寿命試験は室温および400°Cで実施された。室温において、圧延方向に対する平行方向および直角方向の疲労限度は、1×10⁷回においてそれぞれ480および490 MPaであった。また、400°Cにおいて、圧延方向に対する平行方向および直角方向の疲労限度は、1×10⁷回においてそれぞれ400および416 MPaであった。JLF-1鋼の母材は、圧延方向および試験温度に関して疲労特性において等方性挙動を示した。半寸法試験片の疲労き裂伝播速度は、応力比0.1、0.3および0.5のそれぞれにおいて、全寸法試験片のそれと類似していた。本材料の疲労き裂伝播挙動は、半寸法試験片を用いて評価することができる。