JIS G 0511:2014 金属及び合金の逆Ｕ曲げ試験片を用いた応力腐食割れ試験方法

                                                                                   G 0511 : 2014

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[1]
•  4 原理・・・・[2]
•  5 試験片・・・・[3]
•  5.1 一般・・・・[3]
•  5.2 逆U曲げ試験片の作製方法・・・・[3]
•  5.3 逆U曲げ加工・・・・[3]
•  5.4 ボルト・ナットによる応力負荷方法・・・・[4]
•  6 試験手順・・・・[4]
•  7 試験後評価・・・・[5]
•  8 試験報告・・・・[5]
•  附属書A(規定)半割れ管形状の逆U曲げ試験片の作製手順・・・・[7]
•  附属書B(規定)平行部のある逆U曲げ試験片の作製手順・・・・[9]
•  附属書JA(規定)逆U曲げ試験片の種類・・・・[12]
•  附属書JB(参考)試験条件・・・・[15]
•  附属書JC(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[16]

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――――― [JIS G 0511 pdf 1] ―――――

G 0511 : 2014

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,公益社団法人腐食
防食学会(JSCE)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を改
正すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格(日本産業規格)であ
る。
  これによって,JIS G 0511:2006は改正され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              G 0511 : 2014

金属及び合金の逆U曲げ試験片を用いた応力腐食割れ試験方法

Stress corrosion cracking testing of metals and alloys using reverse U-bend test method

序文

  この規格は,2013年に第1版として発行されたISO 7539-10を基とし,技術的内容を変更して作成した
日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。
変更の一覧表にその説明を付けて,附属書JCに示す。また,附属書JA及び附属書JBは対応国際規格に
はない事項である。

1 適用範囲

  この規格は,主にオーステナイト系の鉄基合金及びニッケル基合金の高温高圧水環境中における応力腐
食割れ感受性を,逆U曲げ試験片を用いて評価する試験方法について規定する。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          ISO 7539-10:2013,Corrosion of metals and alloys−Stress corrosion testing−Part 10: Reverse U-bend
              method(MOD)
            なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
          ことを示す。
    警告 この規格に基づいて試験を行う者は,通常の実験室での作業に精通していることを前提とする。
          この規格は,その使用に関連して起こる全ての安全上の問題を取り扱おうとするものではない。
          この規格の利用者は,各自の責任において安全及び健康に対する処置をとらなければならない。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS R 6251 研磨布
    JIS R 6252 研磨紙
    JIS R 6253 耐水研磨紙
    JIS Z 2241 金属材料引張試験方法

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。

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G 0511 : 2014
3.1
応力腐食割れ
  腐食環境及び静的引張応力が同時に作用することによって,金属に割れの発生及びその進展が起こる現
象。しばしば,金属構造物の耐荷重特性を著しく低下させる。
3.2
試験環境(test environment)
  試験片をばく(曝)露する運転環境又は実験室環境。環境条件を一定に維持するか,又は変化させるか
は,あらかじめ合意された取決めによる。
3.3
試験開始(start of test)
  試験片が試験環境にばく露された時点。
3.4
割れ検出時間
  試験開始から基準を超える割れが観察されるまでに経過した時間。

4 原理

  逆U曲げ試験は,応力腐食割れ感受性を評価するための特に厳しい試験である。この試験は,ニッケル
基合金など高耐食性をもつ金属への適用を主として意図しており,従来のU曲げ試験などの試験法と比べ
て応力の緩和を著しく抑制する点で優れている。この試験は,配管及び伝熱管から採取した管類,板,棒
及び溶接材を含むその他の製品に対して,主に選定試験に用いられる。さらに,運転時の性能に対して受
渡当事者間の合意を得るための受入試験に用いることができる。
  この試験の原理は,高耐食金属に極めて高い応力を負荷し,かつ,応力緩和を最小化し,応力腐食割れ
発生の可能性を高めることである。
  この試験では,管内面を背にして管軸の長手方向に沿ってU字形に曲げ(いわゆる,逆U曲げ),その
管内面の大部分において初期引張応力がその材料の降伏応力を超えた状態で保持した逆U曲げ試験片を,
腐食試験液にばく露する。この試験では,実際の運転状態でも存在し得る複雑な2軸応力が負荷されるた
め,応力腐食割れの発生が加速される。逆U曲げ試験片を作製する過程で,程度の異なる冷間加工を施す
ことができ,応力腐食割れの傾向に及ぼす冷間加工の影響を評価できる。
  この試験は,通常,実験室で試験片を実運転模擬環境にばく露して実施される。さらに,この試験では,
異なる材料パラメータの影響を比較かつ評価することも目的とする。
  主たる優れた点は,その簡便さとともに,選定試験が速く実施できることである。従来のU曲げ及びC
曲げ試験片を573 K(300 ℃)以上の高温溶液中で選定試験に用いると,著しい応力緩和が生じて評価に
長時間を要する。しかし,逆U曲げ試験片での応力緩和は,その2軸応力のために,従来のU曲げ及びC
曲げ試験片よりも小さい。したがって,逆U曲げ試験片を用いることによって,選定試験は比較的短時間
で実施できる。
  不都合なことは,応力状態が複雑であるため,正確な定量値を得るのが難しいことである。正確な応力
状態で試験が要求される場合は,代替の方法を用いることが望ましい。
  理想的な逆U曲げ試験片を用いて試験を実施するときでさえも,任意の金属及び環境に対して試験結果
が広く分布することがあるため,複数以上の試験が必要である。
  異なる寸法の管から試験片を作製したり,異なる手順で逆U曲げ試験片に応力を負荷したりすると,試

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                                                                                   G 0511 : 2014
験結果の分布がより大きくなることがある。

5 試験片

5.1 一般

  逆U曲げ試験片は,配管若しくは伝熱管から採取した管類,その他の中空円筒の製品を縦方向に半割り
にした半割れ管,又は板,棒若しくはその他の製品を軸方向に沿って半割れ管形状に成形した半割れ管に,
逆U曲げ加工を行ったものである。
  試験片の切断方法は,材質に与える影響の少ない,のこぎり切断などの方法で行い,その後,切削によ
って試験片形状に仕上げる。特に,側面は切断時のばりなどを除去し,JIS R 6251に規定する研磨布又は
JIS R 6252若しくはJIS R 6253に規定する研磨紙で,試験片の昇温を避けながら順次粒度P600まで仕上
げる。

5.2 逆U曲げ試験片の作製方法

5.2.1  配管又は伝熱管から採取した管類
  配管又は伝熱管から採取した管類は,管内表面が試験面となることから,特別な試験目的がない限り,
通常,入手した管の表面状態を維持するのがよく,表面手入れなどは行わない。熱処理を追加する場合は,
その最終熱処理を,曲げ(及び,予ひずみを付与する場合は,予ひずみ付与)の前までに行う。管類から
の逆U曲げ試験片の作製手順は,附属書A及び附属書Bによる。逆U曲げ試験片の種類は,附属書JA
によって1号試験片,2号試験片及び3号試験片とする。
5.2.2  その他の製品
  種々の棒及び板,他の鍛造又は圧延材並びに溶接された材料にも適用することができる。これらの材料
は,最終的な熱処理後に板状の短冊に加工し,成形用のジグに押し付けて半割れ管形状にする。半割れ管
形状に成形する前に,最終的な試験面となる弧状内面を平板段階で,JIS R 6251に規定する研磨布又はJIS
R 6252若しくはJIS R 6253に規定する研磨紙で順次粒度P600まで仕上げる。板材からの逆U曲げ試験片
の作製手順は,附属書A及び附属書Bによる。逆U曲げ試験片の種類は,附属書JAによって1号試験片,
4号試験片及び5号試験片とする。
  溶接部を試験する際,逆U曲げ試験片の軸方向と溶接方向との関係を必ず報告する。試験は,溶接金属,
又は溶接継手(溶接金属及び熱影響部を含む。)に対して行ってもよい。

5.3 逆U曲げ加工

  逆U曲げ加工の際は,専用の成形用のジグ(図A.1及び図B.1参照)を用いて滑らかなU字が得られる
よう,受渡当事者間の協定で決めた逆U曲げ半径(RRUB)で曲げ加工する。半割れ管形状の逆U曲げ試験
片(1号試験片)は,オーステナイト系ステンレス鋼製の半割棒(補助材)を使用してU曲げ頂部の屈曲
を防止する。他方,平行部のある逆U曲げ試験片[JIS Z 2241の14B引張試験片に準じて加工した予ひず
みを付与しない試験片,又は更に予ひずみを付与した試験片(2号試験片5号試験片)]は,直接逆U曲
げ加工を行う。押込み側のジグ先端は,管の外径に合わせた凹形の曲率とし,受け側のローラは,管の内
径に合わせた凸形の曲率とする。逆U曲げ試験片は,逆U曲げ加工時に,U曲げ頂部に割れを生じない範
囲で適用する。割れの生じたものは,試験片として採用しない。
  平行部のある逆U曲げ試験片(2号試験片5号試験片)を用いて試験するとき(単なる逆U曲げ方式
では,ひずみが減少するので応力が低下する。),目標とする応力レベルに到達させるために,予ひずみを
付与することができる(3号試験片又は5号試験片)。
  半割れ管形状の逆U曲げ試験片(1号試験片)の作製手順は,附属書Aによる。平行部のある逆U曲げ

――――― [JIS G 0511 pdf 5] ―――――

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