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マルテンサイト組織を有する耐熱鋼の組織変化挙動に及ぼす粒界性格の影響

晶界特征对马氏体耐热钢显微组织变化行为的影响

基本信息

批准号：
12750624
负责人：
吉田冬樹
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

マルテンサイト組織を有する9Cr系耐熱鋼のクリープ変形に伴う組織変化のメカニズムを解明するための基礎的知見を得ることを目的に、本研究では主に改良9Cr-1Mo鋼と前年度検討を行った9Cr-0.1C-3.OCo-0.2V-0.05Nb鋼(以下9Cr-OW鋼)にWを3mass%添加した9Cr-0.1C-3W-3.OCo-0.2V-0.05Nb鋼(以下9Cr-3W鋼)のラス境界、ブロック境界およびパケット境界の形態および粒界性格とこれらのクリープ変形に伴う変化を透過電子顕微鏡と方位像顕微鏡を用いて解析した。以下、本研究により得られた幾つかの新たな知見を示す。1.9Cr-3W鋼の未変形材中のブロック境界とパケット境界の性格は、前年度検討を行った2種類の耐熱鋼と同様にマルテンサイト変態がK-S関係を満たしている場合に予想される性格とほぼ一致していた。この結果より、マルテンサイト組織を有する高Cr耐熱鋼中のブロック境界は<111>軸を共通回転軸に持つΣ3と<110>軸を持つ粒界に限定されるのに対して、パケット境界は旧オーステナイト粒界と同様にランダム粒界と見なせることが明らかになった。2.温度700℃、負荷応力70MPaの9Cr-3W鋼クリープ破断材では、前年度報告した9Cr-OW鋼で確認されたパケット境界を起点とした動的再結晶は認められなかった。この結果は、Wに旧オーステナイト粒界やパケット境界といったランダム粒界から生じる動的再結晶を抑制する効果があることを示唆している。3.改良9Cr-1Mo鋼中のブロック境界とパケット境界の形態および粒界性格は破断直前までほとんど変化しなかった。一方、ラス境界の形態はクリープ変形と共に変化し、破断時にはラス幅が初期の0.5μmから3μm以上と増加していた。ところが、ラス間の平均方位差はほとんど変化しなかった。以上の得られた知見より、9Cr系耐熱鋼の高温強度特性劣化の原因となる組織変化にランダム粒界であるパケット境界や旧オーステナイト粒界が深く関与していることが明らかになった。また、その抑制には固溶強化能の大きな元素の添加が有効であることが示唆された。

9Cr series heat resistant steel has a high temperature and high temperature resistance. 9Cr-1Mo steel is mainly improved in this study. 9Cr-0.1C-3.OCo-0.2V-0.05Nb steel has been studied in the past year. 9Cr-0.1C-3W-3.OCo-0.2V-0.05Nb steel (9Cr-3W steel below) with W addition of 3mass % is analyzed by electron microscope. Below, we present several new insights gained from this research. 1. 9Cr-3W steel in the shape of the material in the state of the character, the previous year to discuss the conduct of the two types of heat resistant steel and the same state of the K-S relationship between the situation to think about the character of the consistency. The result is that the structure of high Cr heat resistant steel has the same structure as that of high Cr heat resistant steel<111>, and the common axis has the same structure as that of high Cr heat resistant steel. The common axis has the same structure as that of high Cr heat resistant steel<110>. 2. Temperature 700℃, load 70MPa 9Cr-3W steel fracture material, the previous annual report 9Cr-OW steel confirmed the starting point of recrystallization The result is that the recrystallization of the crystal is inhibited. 3. improve 9Cr-1Mo steel structure The shape of a square, a plane, a plane, a plane The average azimuth difference between the two directions is different. The reasons for the deterioration of high temperature strength characteristics of 9Cr series heat resistant steel are as follows: In addition, the suppression is also demonstrated by the fact that the addition of large elements with solid solution strengthening energy is effective.