メカニカルアロイODS鋼における酸化物種による粒子分散性の相違と強度特性への影響

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455333
• Research Institution: NAGOYA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 宮原 一哉 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70011096)
• Keywords: 粒子分散強化 / メカニカルアロイ / フェライト鋼 / 酸化物 / イットリア / 強度特性 / ジルコニア / 微細組織

Research Abstract

酸化物粒子分散強化メカニカルアロイ(以下では、mechanical alloy あるいは mechanical alloying をMA と略記する)・フェライト(Fe-17%Cr)鋼の強度特性に対する酸化物種及びMAプロセスの影響を解明する目的で研究を行うとともに、強度特性に大きく影響する粒子分散化と母相の微細組織に対する酸化物種及びMAプロセス後の熱加工処理の影響を解明する目的で研究を行った。
酸化物種として、Y_2O_3,ZrO_2、MgO、Al_2O_3の5種類を選んだ。MAプロセス後の熱加工処理については、主として高温域で行うか、中温域で行うかの2種類とした。
粒子分散性は、酸化物種より決まり、Y_2O_3は母相中に微細に一様に分散した。その他のZrO_2,TiO_2,MgO、Al_2O_3は、一般に平均径はY_2O_3より大きく、直径200〜300nmの粗大な粒子も所どころに存在する分散状態を示した。また、これら5種の酸化物粒子の分散性はMAプロセス後の熱加工処理による影響は明瞭には認められなかった。そして、MAフェライト鋼の強度に対しては、微細に一様に分散するY_2O_3が最も大きく寄与することが明らかになった。母相の微細組織に対しては、酸化物種の影響は認められず、MAプロセス後の熱加工処理の影響が非常に強かった。MAプロセス後の高温押出、圧延により結晶粒(サブグレインも含む)が粗大化した。母相の結晶粒が小さい程、強度も大きく、微細一様分散するY_2O_3と、母相結晶粒を微細する熱加工処理との組み合わせが、MAフェライト鋼の強度特性を高める最も有効な方法であることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Kazuya Miyahara ら: "Effect of three kinds of oxide on the strength preperties of mechanically alloyed 17%Cr ferritic ODS materials" ISIJ International. Vol.36.No.12. 1518-1519 (1996)
• [Publications] Kazuya Miyahara ら: "Effect of several kinds of oxide on the strength properties of mechanically alloyed 17%Cr ferritic ODS materials" Proc.of The Third Intern.Symp on Microstructure and Mechanical Properties of New Engineering Materials. (6-8,Aug.1997,Tsu-sity,Mie,Japan)(印刷中).
• [Publications] C.Y.Kang ら: "Effect of oxides on the tensile and impact properties of oxide despersion strengthened 17Cr ferritic steels" J.of Korean Inst.of Metals and Mater.,. Vol.35. 1477-1483 (1997)