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高性能火力発電用12クロム耐熱鋼に関する研究

Research Project

Project/Area Number 60460199
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 金属材料(含表面処理・腐食防食)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

朝倉 健太郎 (1987)  東京大学, 工学部, 助手 (10111460)

藤田 利夫 (1985-1986)  東大, 工学部, 教授 (20010746)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柴田 浩司  東京大学, 工学部, 助教授 (90011121)
藤田 利夫  芝浦工業大学, 工学部, 講師 (20010746)
小田 克郎  東京大学, 工学部, 助手 (80177229)
朝倉 健太郎  東京大学, 工学部, 助手 (10111460)
Project Period (FY) 1985 – 1987
Project Status Completed (Fiscal Year 1987)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
Fiscal Year 1987: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 1986: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1985: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
Keywords12クロム耐熱鋼 / クリープ破断強度 / 靭性 / 超々臨界圧火カタービン / ターヒンロータ / 火力発電用耐熱鋼 / 合金元素 / 熱処理 / 偏析 / タービンロータ / 電顕組織 / 強化機構
Research Abstract

昭和60年度〜62年度にわたり大型鋼塊として製造が容易で偏析が少なく,かつ550〜600℃付近の長時間クリープ破断強度のすぐれた12クロム耐熱鋼を開発し,その特性について詳しい研究を行なった. すなわち,低N(0.035%)で製造を容易にし,G.E社のものよりMo量を多くし,長時間の高温強度を安定にした. さらに大型鋼塊のため偏析しやすいので,低Si(0.035%)にしてこれを防止した.
本年は12クロム耐熱鋼の600〜650℃における長時間クリープ破断強度におよぼすW量の影響について詳細な研究と検討を行なった. この結果,Moを無添加とし,Wを2.6%として0.12cー11.5Crー0.8Niー0.25Vー0.05Nbー0.055N鋼を溶製した. 650℃,10^5hのクリープ破断強度は約10〜12Kgf/mm^2の外挿値が得られ,G.E社のものに比べると同一温度で約2倍の高温強度を有し,かつ製造が容易な中圧タービンロータ材が得られた.
他方,本鋼の組織変化を詳しく調べたところ,W添加はMo添加より炭化物反応を遅らせる効果があることがわかった. すなわちW添加は析出強化よりも固溶体強化の寄与が大きいために,高温長時間側の強度を高める効果が増幅される. また炭化物反応について調べるとM_3C→M_<23>C_6→M.ナD26.ニC2Cであり,W添加はこの反応をできるだけ遅らせる効果が相乗して長時間クリープ破断強度を高めたものと考えられる.
以上,0.12Cー0.05Siー0.7Niー(2.3〜2.6)Wー0.25Vー0.05Nbー0.05N鋼において,1020℃焼入れ,720℃焼もどしを行なうことによって650℃における蒸気条件で使用できる画期的なタービンロータが得られることを指摘する.

Report

(2 results)
  • 1987 Annual Research Report
  • 1986 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All Other

All Publications (11 results)

  • [Publications] 朝倉健太郎;藤田利夫;乙黒清男: 鉄と鋼. 73. 1762-1769 (1987)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] 劉興陽;藤田利夫: 鉄と鋼. 73. 118-124 (1987)

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  • [Publications] 朝倉健太郎;藤田利夫: 耐熱金属材料123委員会研究報告. 28. 11-18 (1987)

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      1987 Annual Research Report
  • [Publications] 河端良和;藤田利夫: 耐熱金属材料123委員会研究報告. 28. 19-26 (1987)

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  • [Publications] 藤田利夫: 熱処理. 27. 4-9 (1987)

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  • [Publications] Toshio Fujita: Metal Progress. 130. 33-40 (1986)

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      1986 Annual Research Report
  • [Publications] H.Masumoto;M.Sakakibara;T.Takahashi;T.Fujita: Preprint of the 1st International Conf.on Improved Coal-Fired Power Plants. (1986)

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  • [Publications] 河端良和,藤田利夫: 日本学術振興会第123委員会研究報告. 27. 169-181 (1986)

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  • [Publications] 劉興陽,藤田利夫: 日本学術振興会第123委員会研究報告. 27. 183-191 (1986)

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  • [Publications] 朝倉健太郎,劉興陽,藤田利夫: 日本学術振興会第123委員会研究報告. 27. 1-12 (1986)

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  • [Publications] 朝倉健太郎,藤田利夫: 日本学術振興会第123委員会研究報告. 27. 13-19 (1986)

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Published: 1987-03-31   Modified: 2016-04-21  

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