試験・調査報告

技術がいどVol.492009年4月号-3-02004006008001000時間/h図3実際のクリープ曲線の一例(試験片:Cr-Mo鋼溶接金属)図4クリープ試験片の一例1614121086420伸び/%<3.クリープ特性>図3のクリープ曲線は、一般的には図5の曲線①に示すⅠ～Ⅲ期の3段階から構成されています1)。・ε0:試験応力を掛けた直後に生じる初期ひずみ。瞬間ひずみとも呼ぶ。・ε0～ε1:クリープ速度が連続的に減少する第Ⅰ期。遷移クリープや1次クリープとも呼ぶ。・ε1～ε2:クリープ速度がほぼ一定の状態にある第Ⅱ期。定常クリープや2次クリープとも呼ぶ。・ε2～εr:クリープ速度が連続的に増加し破断に至る第Ⅲ期。加速クリープや3次クリープとも呼ぶ。曲線①の試験条件に対し、試験応力を大きくしたり試験温度を高くした場合、曲線②のようになります。すなわち、最小クリープ速度(dε/dt)が大きくなり、短時間で破断するようになります。逆に、試験応力を小さくしたり試験温度を低くした場合、曲線③のようになり、破断までに長時間を要するようになります。プラントや装置の設計において、使用中の総変形量が規制される場合は第Ⅰ期と第Ⅱ期のひずみやひずみ速度が問題となりクリープ試験が実施されます。いっぽう、破壊まで使用する設計であれば、クリープ破断試験が実施されます。