(57)【要約】【課題】クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価できるようにすること。【解決手段】  鋳鋼材溶接部の粗粒域における１粒界以上の割れに関連する指標を求め、当該指標に対する前記鋳鋼材溶接部の損傷率との関係を用いて前記クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価する。指標は、粗粒域の単位面積における１粒界以上の長さの割れの個数とすることができる。また、指標は、粗粒域の単位面積において１粒界長さ全体にわたって粒界割れが発生した粒界の個数としてもよい。また、指標は、粗粒域の単位面積における長さが１粒界以上の割れの長さの積算値としてもよい。【選択図】図７
2014134417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部のクリープ損傷評価方法であって、
前記鋳鋼材溶接部の粗粒域における１粒界以上の割れに関連する指標を求め、当該指標に対する前記鋳鋼材溶接部の損傷率との関係を用いて前記クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価することを特徴とするクリープ損傷評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載のクリープ損傷評価方法であって、
前記指標は、前記粗粒域の単位面積における１粒界以上の長さの割れの個数であることを特徴とするクリープ損傷評価方法。
【請求項３】
請求項１に記載のクリープ損傷評価方法であって、
前記指標は、前記粗粒域の単位面積において１粒界長さ全体にわたって粒界割れが発生した粒界の個数であることを特徴とするクリープ損傷評価方法。
【請求項４】
請求項１に記載のクリープ損傷評価方法であって、
前記指標は、前記粗粒域の単位面積における長さが１粒界以上の割れの長さの積算値であることを特徴とするクリープ損傷評価方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のクリープ損傷評価方法であって、
前記指標と前記損傷率との関係は、
前記鋳鋼材溶接部を有する試験片についてクリープ試験を行い、当該試験片がクリープ破断するまでの破断時間を求め、
前記鋳鋼材溶接部を有する他の試験片について中途止めクリープ試験を行い、前記破断時間に対する前記中途止めクリープ試験における試験時間の割合を損傷率とし、
前記損傷率における前記他の試験片から対応する前記指標を得ることにより求められることを特徴とするクリープ損傷評価方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のクリープ損傷評価方法であって、
前記鋳鋼材は、クロムモリブデン鋼であることを特徴とするクリープ損傷評価方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のクリープ損傷評価方法であって、
前記鋳鋼材は、クロムモリブデンバナジウム鋼であることを特徴とするクリープ損傷評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力用蒸気等によりクリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部のクリープ損傷評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ配管等に用いられる圧延管の溶接部では、クリープ損傷すると寿命中期からクリープボイドが発生する。そして、寿命末期となってからき裂が発生する傾向にある。よって、通常の圧延管溶接部の余寿命評価では、クリープボイドの発生状況を指標とする。特許文献１には、ボイドを指標としたクリープ余寿命評価方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０５／１２４３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蒸気タービン車室等と配管との鋳鋼材同士の溶接部においても、高温・高圧の条件下で長時間使用されるとクリープ損傷が生ずる。しかしながら、鋳鋼材の溶接部は、寿命中期から溶接による熱影響部（ＨＡＺ：Ｈｅａｔ−ａｆｆｅｃｔｅｄ  ｚｏｎｅ）の粗粒域に微視き裂が発生する傾向があり、圧延材とその損傷メカニズムが異なる。そのため、クリープボイドを指標として作成されたマスターカーブを適用して鋳鋼材溶接部の損傷率を評価することができない。そこで、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部について損傷率を評価できる手法が望まれる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の目的を達成するため、本発明は、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部のクリープ損傷評価方法であって、前記鋳鋼材溶接部の粗粒域における１粒界以上の割れに関連する指標を求め、当該指標に対する前記鋳鋼材溶接部の損傷率との関係を用いて前記クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価することを特徴とする。
【０００７】
本発明のクリープ損傷評価方法によれば、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の熱影響部の粗粒域においては微視き裂が発生するため、１粒界以上の割れである微視き裂に関連する指標と鋳鋼材溶接部の損傷率との関係に基づいてクリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価することができる。
【０００８】
前述のクリープ損傷評価方法において、前記指標は、前記粗粒域の単位面積における１粒界以上の長さの割れの個数であることが好ましい。このようにすることで、粗粒域の単位面積における１粒界以上の長さの割れの個数を指標とし、この指標と損傷率との関係に基づいて損傷率を評価することができる。
【０００９】
前述のクリープ損傷評価方法において、前記指標は、前記粗粒域の単位面積において１粒界長さ全体にわたって粒界割れが発生した粒界の個数であることとしてもよい。このようにすることで、粗粒域の単位面積において１粒界長さ全体にわたって粒界割れが発生した粒界の個数を指標とし、この指標と損傷率との関係に基づいて損傷率を評価することができる。
【００１０】
前述のクリープ損傷評価方法において、前記指標は、前記粗粒域の単位面積における長さが１粒界以上の割れの長さの積算値であることを特徴とすることとしてもよい。このようにすることで、粗粒域の単位面積における１粒界以上の割れの長さの積算値を指標とし、この指標と損傷率との関係に基づいて損傷率を評価することができる。
【００１１】
前述のクリープ損傷評価方法において、前記指標と前記損傷率との関係は、前記鋳鋼材溶接部を有する試験片についてクリープ試験を行い、当該試験片がクリープ破断するまでの破断時間を求め、前記鋳鋼材溶接部を有する他の試験片について中途止めクリープ試験を行い、前記破断時間に対する前記中途止めクリープ試験における試験時間の割合を損傷率とし、前記損傷率における前記他の試験片から対応する前記指標を得ることにより求められることが好ましい。このようにすることで、損傷率とこの損傷率に対応する試験時間で中途止めクリープ試験がされた試験片から得られた指標との関係を適切に求めることができる。
【００１２】
前述のクリープ損傷評価方法において、前記鋳鋼材は、クロムモリブデン鋼であることが好ましい。このように、優れた強度重量比を有しており、かつ、溶接が容易なクロムモリブデン鋼においても、鋳鋼材溶接部の熱影響部粗粒域では微視き裂が発生する。よって、この場合にも、１粒界以上の割れである微視き裂を指標としてクリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価することができる。
【００１３】
前述のクリープ損傷評価方法において、前記鋳鋼材は、クロムモリブデンバナジウム鋼であることが好ましい。このように、バナジウムを添加することにより熱処理中に結晶粒が成長するのを抑え、強度と靱性を改善したクロムモリブデンバナジウム鋼においても、鋳鋼材溶接部の熱影響部粗粒域では微視き裂が発生する。よって、この場合にも、１粒界以上の割れである微視き裂を指標としてクリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の熱影響部の粗粒域においては微視き裂が発生するため、１粒界以上の割れである微視き裂に関連する指標と鋳鋼材溶接部の損傷率との関係に基づいてクリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の損傷率を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】鋳鋼材溶接部の説明図である。
【図２】第１実施形態における鋳鋼材溶接部余寿命評価方法のフローチャートである。
【図３】単軸クリープ試験片１０の説明図である。
【図４】単軸クリープ試験片１０が切り出される板材試験体２０の説明図である。
【図５】マスターカーブ作成のフローチャートである。
【図６】微視き裂個数の説明図である。
【図７】き裂個数密度を評価指標としたマスターカーブである。
【図８】割れ粒界個数の説明図である。
【図９】割れ粒界個数密度を評価指標としたマスターカーブである。
【図１０】き裂長さの説明図である。
【図１１】き裂長さの積算値を評価指標としたマスターカーブである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、鋳鋼材溶接部の説明図である。図１には、鋳鋼材配管１同士を溶接することに生じた鋳鋼材溶接部２が示されている。鋳鋼材配管１同士の溶接は配管の周方向にわたって行われる。このような鋳鋼材配管１内を圧力蒸気が通過すると、圧力蒸気による熱と周方向の応力が鋳鋼材溶接部２にも加わる。これにより、鋳鋼材溶接部２では、クリープ損傷が生ずる。このような鋳鋼材溶接部２のクリープ損傷は、例えば、鋳鋼材で製造された蒸気タービン車室と配管との間等における溶接部等で生ずることになる。
【００１７】
鋳鋼材配管１（以下、「母材１」ということがある）同士を溶接すると、その中央には溶接金属部４が生ずる。母材１と溶接金属部４との間には、溶接による熱影響部３が存在する。熱影響部３は、溶接の熱で組織、冶金的性質、及び、機械的性質などが変化を生じた、溶融していない母材の部分である。熱影響部３は、溶接金属部２及び熱影響を受けていない部分の母材１とは、硬さ及び靱性において異なる性質を有する。
【００１８】
熱影響部３は、粗粒域３ａと細粒域３ｂを含む。前述のような熱と周方向応力が加わると、粗粒域３ａにおいて微視き裂が発生する。微視き裂は、粒界に複数のボイドが発生し、これらのボイドが連結することにより生ずる粒界割れである。
【００１９】
粗粒域３ａにおいて発生した粒界割れは成長し、その範囲を拡大する。そして、微視き裂が細粒域３ｂ又は溶接金属部２にまで成長すると、き裂も深くなり母材１を貫通するおそれがある。
【００２０】
ところで、圧延管における溶接部では、クリープ損傷が進展すると寿命中期からクリープボイドが発生する。そのため、圧延管溶接部では、従来よりクリープボイドの発生状況を指標とした余寿命評価が行われている。しかしながら、鋳鋼材溶接部２においては圧延材とは損傷メカニズムが異なるため、クリープボイドを指標とした余寿命評価手法を適用できない。
【００２１】
そこで、以下に示す実施形態では、新たな指標を導入して、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部における余寿命を評価する。
【００２２】
図２は、第１実施形態における鋳鋼材溶接部余寿命評価方法のフローチャートである。図２に示されるように、鋳鋼材溶接部余寿命評価方法では、単軸クリープ試験片の製作（Ｓ１０）と、マスターカーブ作成（Ｓ１２）と、実機評価（Ｓ１４）が行われる。以下、これらの方法について説明する。
【００２３】
表１は、実機及び単軸クリープ試験片における母材部分の化学成分である。表１には、実機における各鋼種の成分と単軸クリープ試験片における各鋼種の成分が示されている。単軸クリープ試験片の製作（Ｓ１０）では、実機としての一例である蒸気タービン材質にあわせ、表１に示す化学成分の１Ｃｒ１Ｍｏ（クロムモリブデン鋼）、及び、１Ｃｒ１Ｍｏ０．１Ｖ（クロムモリブデンバナジウム鋼）が製造される。  
【表１】
2014134417.tif 000003
【００２４】
また、単軸クリープ試験片の製作において、実機材に近い材質の鋳造材を製造するため以下の処理が行われる。  
（Ａ）溶解、鋳込み  
（Ｂ）焼きならし  
（Ｃ）焼きもどし  
（Ｄ）板材加工  
（Ｅ）板材同士の溶接  
（Ｆ）焼き鈍し
【００２５】
（Ａ）の溶解、鋳込みでは真空溶解炉が用いられ、上記成分の鋼塊が鋳造される。（Ｂ）の焼きならしでは、これら鋼塊を１５０℃以下から９７０℃±２０℃に加熱し、その後、３００℃まで空冷する。この焼きならしによって、組織が規定の組織へと調整される。ここで、規定の組織はフェライト＋ベイナイトである。（Ｃ）の焼きもどしでは、１５０℃以下から最適温度まで加熱し、炉冷後、３００℃以下まで空冷する。この焼きもどしによって、材料が規定の硬さ及び強度に調整される。
【００２６】
（Ｄ）の板材加工では、鋳込みによる鋼塊形状から、溶接可能な板材形状へと切削加工される。（Ｅ）の溶接では、これら板材（後述する図４において、２０ａ及び２０ｂ）の端面同士が当接され、溶接される。溶接材料は、母材（図４において板材２０ａ、２０ｂ）が１Ｃｒ１Ｍｏに対しては１．２５Ｃｒ−０．５Ｍｏ系の溶接材料が使用される。また、母材が１ＣｒＭｏ−０．１Ｖに対しては、２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ系の溶接材料が使用される。（Ｆ）の焼き鈍しでは、１５０℃以下から最適温度まで加熱し、その後、３００℃以下まで空冷する。この焼き鈍しによって、上記溶接による溶接応力が除去される。
【００２７】
このようにして、板状試験体が製造されると、この板状試験体から単軸クリープ試験片が切り出される。
【００２８】
図３は、単軸クリープ試験片１０の説明図である。図４は、単軸クリープ試験片１０が切り出される板状試験体２０の説明図である。板状試験体２０は、前述のように板材２０ａ、２０ｂの端面同士が溶接された試験体である。この板状試験体２０からは複数（ここでは５つ）の単軸クリープ試験片１０が切り出される。このとき、単軸クリープ試験片１０のクリープ試験対象部に溶接線２４が位置するように切り出される。
【００２９】
板状試験体２０において、溶接の開始端領域２２及び溶接の終了端領域２３は、溶接線２４が安定しないため使用されない。単軸クリープ試験片１０の切り出しは、板状試験体２０をフライス盤により所定のサイズに切削切断（このとき不要箇所２１も切除される）した後に、個々の部材を旋盤加工等することによってすることができる。このようにして、実機と同様の性質を有する単軸クリープ試験片１０を複数製作する。
【００３０】
次に、製作した単軸クリープ試験片１０について単軸クリープ試験を行ってマスターカーブを作成する（Ｓ１２）。
【００３１】
図５は、マスターカーブ作成のフローチャートである。表２は、単軸クリープ試験の試験条件である。  
【表２】
2014134417.tif 000004
【００３２】
マスターカーブ作成では、まず、単軸クリープ試験片１０に対して単軸クリープ試験が行なわれ、破断に至るまでの全寿命時間が求められる（Ｓ１２０）。上記単軸クリープ試験では、１Ｃｒ１Ｍｏ鋼については、温度５７５（℃）において９５（ＭＰａ）の応力が与えられた。また、１Ｃｒ１Ｍｏ０．１Ｖ鋼については、温度５７５（℃）において１２５（ＭＰａ）の応力が与えられた。
【００３３】
その結果、１Ｃｒ１Ｍｏ鋼については、４，８４０．２（時間）と４，６７６．６（時間）で破断に至った。表２には、破断に至った時間の平均として「全寿命（破断時間）」の項目が設けられ、４，７５８，４（時間）が示されている。また、１Ｃｒ１Ｍｏ０．１Ｖ鋼では、「全寿命（破断時間）」として、３，８４２．９（時間）が示されている。
【００３４】
次に、全寿命時間に対して損傷率を乗じた試験時間で単軸クリープ試験が行われる（Ｓ１２２）。すなわち、破断に至る前に試験を中断する中途止め単軸クリープ試験が行われる。ここで、「損傷率」は、中途止め単軸クリープ試験の試験時間を全寿命時間で除した値（損傷率＝中途止め試験時間／全寿命時間）である。このようにすることで、所定の損傷率に対応する中途止め単軸クリープ試験片を製作することができる。そして、所定の損傷率に対応する中途止め単軸クリープ試験片について、評価指標となる微視き裂を観察することができるようになる。
【００３５】
１Ｃｒ１Ｍｏ鋼では、８３％の損傷率と５０％の損傷率で中途止め単軸クリープ試験が行われた。すなわち、４，２８２．６（時間）及び２，３７９．５（時間）で単軸クリープ試験を中断した中途止め単軸クリープ試験片が製作された。また、１Ｃｒ１Ｍｏ０．１Ｖ鋼では、９０％の損傷率と７０％の損傷率と５０％の損傷率で中途止めの単軸クリープ試験が行われた。すなわち、３，４５８．６（時間）、２，６９０．０（時間）、及び、１，９２１．４（時間）で単軸クリープ試験を中断した中途止め単軸クリープ試験片が製作された。
【００３６】
次に、このようにして製作された、中途止め単軸クリープ試験片の粗粒域３ａが観察され評価指標が求められる（Ｓ１２４）。観察は光学顕微鏡を用いて行うことができる。第１実施形態において、評価指標は「き裂個数密度」である。き裂個数密度は、以下の式（１）で表される。  
【数１】
2014134417.tif 000005
【００３７】
ここで、「微視き裂」とは、１粒界以上の長さの割れである。また、「粒界」とは、結晶粒界であって、多結晶体において二つ以上の小さな結晶の間に存在する界面である。また、上式において、「評価対象範囲の面積」は、１（ｍｍ２）としている。
【００３８】
図６は、微視き裂個数の説明図である。図６には、観察される複数の結晶３０とそれらの間の粒界３１が実線で示されている。また、粒界３１において、割れが生じ、き裂３２となっているものは、粒界３１よりも太い実線で示されている。
【００３９】
前述のように微視き裂は、１粒界以上の長さの割れである。これは、１粒界以上の連続する割れを意味する。また、１粒界以上に達していない割れについては微視き裂としてカウントされない。図６では、１粒界以上の長さの割れが２箇所で生じている。よって、微視き裂は２つとしてカウントされる。
【００４０】
このようにして、それぞれの中途止め単軸クリープ試験片について光学顕微鏡等を用いて観察し、微視き裂数をカウントする。そして、式（１）により、き裂個数密度が求められる。なお、き裂個数密度を求めるにあたっては、複数の中途止め単軸クリープ試験片から得られたき裂個数密度の平均値を採用することとしてもよい。
【００４１】
表３は、中途止め単軸クリープ試験片から得られたき裂個数密度の表である。このようにして、各損傷率に対応するき裂個数密度を得ることができる。なお、表３の１Ｃｒ１Ｍｏ鋼において損傷率が１００（％）のものについても示されているが、これは破断が生じた単軸クリープ試験片から得られたき裂個数密度である。このように、破断した損傷率１００（％）の単軸クリープ試験片について粗粒域３ａを観察し、評価指標に含めることもできる。  
【表３】
2014134417.tif 000006
【００４２】
このようにして得られた評価指標（き裂個数密度）に基づいて、マスターカーブが作成される（Ｓ１２６）。マスターカーブは、損傷率と評価指標との関係を示す。
【００４３】
図７は、き裂個数密度を評価指標としたマスターカーブである。図７には、横軸を損傷率とし、縦軸をき裂個数密度としたマスターカーブが示されている。ここでは、前述の１Ｃｒ１Ｍｏ鋼及び１Ｃｒ１Ｍｏ０．１Ｖ鋼についてマスターカーブが得られている。
【００４４】
このように、き裂密度を評価指標とすることで、損傷率に対して評価指標が単純増加するマスターカーブを得ることができる。
【００４５】
次に、求められたマスターカーブに基づいて実機評価が行われる（Ｓ１４）。実機評価では、実機における鋳鋼材溶接部の粗粒域を観察し、評価指標（第１実施形態においては、「き裂個数密度」）を求める。そして、求めた評価指標をマスターカーブにあてはめることにより、対応する損傷率を求めることができる。すなわち、余寿命を評価することができる。
【００４６】
前述のように、損傷率は、中途止め単軸クリープ試験時間を破断時間で除した値である。また、中途止め単軸クリープ試験時間は、実機におけるクリープ損傷を受けた経過時間に対応する。よって、損傷率を破断時間（表２）に乗ずることにより、クリープ損傷を受けた経過時間を推定することができる。また、破断時間からこの推定経過時間を差し引くことにより、概算の余寿命を推定することができる。
【００４７】
このようにして、微視き裂に関連する指標として「き裂個数密度」を用いたマスターカーブに基づいて、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の余寿命を評価することができる。
【００４８】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、前述の評価指標算出（Ｓ１２４）において、「割れ粒界個数密度」を評価指標として採用する。なお、評価指標以外の箇所については、第１実施形態と同様であるので説明を省略し、第１実施形態と異なる部分である評価指標についての説明を行う。
【００４９】
第２実施形態でも、ステップＳ１２２において作成された中途止め単軸クリープ試験片の粗粒域３ａが観察され評価指標が求められる。ただし、第２実施形態において、評価指標は「割れ粒界個数密度」である。割れ粒界個数密度は、以下の式（２）で表される。  
【数２】
2014134417.tif 000007
ここで、「割れ粒界」とは、１粒界長さ全体にわたって粒界割れが発生した粒界である。
【００５０】
図８は、割れ粒界個数の説明図である。図８では、１粒界長さ全体にわたって粒界割れが２箇所で発生しているが、これら２箇所において粒界割れが発生している粒界は計５箇所ある。よって、割れ粒界は５つとしてカウントされる。ここで、第１実施形態と異なっているのは、第１実施形態では、割れ粒界が連続して繋がっていた場合にはそれが複数の粒界によるものであっても１個としてカウントした点である。しかしながら、第２実施形態では、複数の割れ粒界が連続して繋がっていた場合であっても粒界の個数を単位としてカウントしている。
【００５１】
このようにして、それぞれの中途止め単軸クリープ試験片について光学顕微鏡等を用いて観察が行われ、割れ粒界数がカウントされる。そして、式（２）により、割れ粒界個数密度が求められる。なお、割れ粒界個数密度を求めるにあたっては、複数の中途止め単軸クリープ試験片から得られた割れ粒界個数密度の平均値を採用することとしてもよい。
【００５２】
表４は、中途止め単軸クリープ試験片から得られた割れ粒界個数密度の表である。このようにして、各損傷率に対応する割れ粒界個数密度を得ることができる。なお、表４の１Ｃｒ１Ｍｏ鋼において損傷率が１００（％）のものについても示されているが、これは破断が生じた単軸クリープ試験片から得られた割れ粒界個数密度である。このように、破断した損傷率１００（％）の単軸クリープ試験片について粗粒域３ａを観察し、評価指標に含めることもできる。  
【表４】
2014134417.tif 000008
【００５３】
このようにして得られた評価指標（割れ粒界個数密度）に基づいて、マスターカーブが作成される（Ｓ１２６）。マスターカーブは、損傷率と評価指標との関係を示す。
【００５４】
図９は、割れ粒界個数密度を評価指標としたマスターカーブである。図９には、横軸を損傷率とし、縦軸を割れ粒界個数密度としたマスターカーブが示されている。このように、割れ粒界個数密度を評価指標とすることで、損傷率に対して評価指標が単純増加するマスターカーブを得ることができる。そして、このマスターカーブに基づいて、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の余寿命を評価することができる。
【００５５】
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、前述の評価指標算出（Ｓ１２４）において、「き裂長さ」を評価指標として採用する。なお、評価指標以外の箇所については、第１実施形態と同様であるので説明を省略し、第１実施形態と異なる部分である評価指標についての説明を行う。
【００５６】
第３実施形態でも、ステップＳ１２において作成された中途止め単軸クリープ試験片の粗粒域３ａが観察され評価指標が求められる。ただし、第３実施形態において、評価指標は「き裂長さ」である。「き裂長さ」は、以下の式（３）で表される。  
【数３】
2014134417.tif 000009
【００５７】
図１０は、き裂長さの説明図である。図１０では、１粒界長さ全体にわたって粒界割れが２箇所で発生している。すなわち、２箇所で微視き裂が発生している。具体的にはＬ１からＬ５で示された範囲で微視き裂が発生している。よって、この２箇所の微視き裂の長さの和（積算値）が求められる。なお、図１０のＬ２で示された粒界割れは、１粒界以上の長さを有していないが、Ｌ１で示された粒界割れと連続しており、１粒界以上の割れとして積算対象となる。
【００５８】
このようにして、それぞれの中途止め単軸クリープ試験片について光学顕微鏡を用いて観察が行われ、微視き裂の長さの積算値が求められる。そして、式（３）により、き裂長さが求められる。なお、き裂長さを求めるにあたっては、複数の中途止め単軸クリープ試験片から得られたき裂長さの平均値を採用することとしてもよい。
【００５９】
表５は、中途止め単軸クリープ試験片から得られたき裂長さの表である。このようにして、各損傷率に対応するき裂長さを得ることができる。なお、表５の１Ｃｒ１Ｍｏ鋼において損傷率が１００（％）のものについても示されているが、これは破断が生じた単軸クリープ試験片から得られたき裂長さである。このように、破断した損傷率１００（％）の単軸クリープ試験片について粗粒域３ａを観察し、評価指標に含めることもできる。  
【表５】
2014134417.tif 000010
【００６０】
このようにして得られた評価指標（き裂長さ）に基づいて、マスターカーブが作成される（Ｓ１２６）。マスターカーブは、損傷率と評価指標との関係を示す。
【００６１】
図１１は、き裂長さの積算値を評価指標としたマスターカーブである。図１１には、横軸を損傷率とし、縦軸をき裂長さとしたマスターカーブが示されている。このように、き裂長さを評価指標とすることで、損傷率に対して評価指標が単純増加するマスターカーブを得ることができる。そして、このマスターカーブに基づいて、クリープ損傷を受ける鋳鋼材溶接部の余寿命を評価することができる。
【００６２】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、１Ｃｒ１Ｍｏ鋼及び１Ｃｒ１Ｍｏ０．１Ｖ鋼を例に説明を行ったが、他の鋳鋼材溶接部においても同様に適用することができる。また、損傷率について、１Ｃｒ１Ｍｏ鋼では、５０％、８３％、及び、１００％を採用し、１Ｃｒ１Ｍｏ０．１Ｖ鋼では、５０％、７０％、及び、９０％を採用したが、他の損傷率を採用することとしてもよく、また、より多くの損傷率サンプルに対する評価指標を得ることとしてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…鋳鋼材配管、２…溶接部、３…熱影響部、３ａ…粗粒域、３ｂ…細粒域、１０…単軸クリープ試験片、２０…板状試験体、２１…不使用領域、２２…溶接開始端領域、２３…溶接終了端領域、２４…溶接線、３０…結晶、３１…粒界、３２…微視き裂
【図１】
2014134417.tif 000011
【図２】
2014134417.tif 000012
【図３】
2014134417.tif 000013
【図４】
2014134417.tif 000014
【図５】
2014134417.tif 000015
【図６】
2014134417.tif 000016
【図７】
2014134417.tif 000017
【図８】
2014134417.tif 000018
【図９】
2014134417.tif 000019
【図１０】
2014134417.tif 000020
【図１１】
2014134417.tif 000021