高温強度評価試験(破壊的手法)

破壊的手法

クリープ試験

目的

クリープ変形挙動、クリープ破断強度評価、余寿命評価

評価項目

クリープ速度（シングルのみ）、破断時間、破断伸び、破断絞り

仕様

1. 雰囲気：大気中
2. 温度：最大1100℃
3. 荷重：最小5Kgf～最大3T
4. 試験片：丸棒、板状、弧状

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  シングル型試験機

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  マルチプル型試験機

内圧クリープ試験

目的

鋼管の状態の試験片に内圧をかけ、実機により近い応力負荷状態でのクリープ変形・破断強度特性を評価

評価項目

破断時間、外径測定等

仕様

1. 雰囲気：大気（外面）
2. 温度：最大750℃
3. 圧力：最大150MPa
4. 試験片：管状（外径：5～90mm)

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  内圧クリープ試験片

大型クリープ試験

目的

溶接継手のクリープ損傷挙動には試験片寸法効果が大きく影響するため実機配管寸法を模擬した大型試験片を用いてクリープ損傷を評価

評価項目

破断時間、破断伸び、破断絞り

仕様

1. 雰囲気：大気
2. 温度：最大800℃
3. 荷重：最大15T

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  大型と標準のクリープ試験片

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軸力制御内圧クリープ試験

目的

実機運転下の配管では内圧に加え、曲げ、引張等のシステム応力が負荷されているため、外圧負荷を模擬した条件下での変形・破断挙動を評価

評価項目

破断時間、外径測定等

仕様

1. 雰囲気：大気（外面）
2. 温度：最大800℃
3. 荷重：15T
4. 圧力：最大50MPa
5. 試験片形状：管状

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  試験片外観

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  内圧　　　　軸力制御内圧

  破壊イメージ図

  ＊内圧（周方向応力）：軸方向応力=2：1

参考資料

ミニチュアクリープ試験

目的

実機経年材から採取した微小なサンプルを用いてクリープ試験を行う

評価項目

破断時間、破断伸び、破断絞り

仕様

1. 雰囲気：アルゴン
2. 温度：最大750℃
3. 荷重：最大150Kgf
4. 標準試験片：丸棒（直径：2mm、平行部長さ：10mm）

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  外径2mm×全長30mm

スモールパンチクリープ（SPC)試験

目的

材料表面から極薄試験片を採取してクリープ試験を行う。サンプリング後も検査対象部材が継続使用可能。

評価項目

直径2mm程度のセラミックボールを試験片に押し込み、貫通（破断）するまでの変形挙動、破断時間（力学的パラメータは荷重）

仕様

1. 雰囲気：アルゴンガス
2. 温度：最大1000℃
3. 荷重：100Kgf
4. 試験片：板状（10mm×肉厚0.5mm）、円盤状（外径10mm×肉厚0.5mm）

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  SPC試験片の変形と計測

参考資料