2010 Fiscal Year Annual Research Report
ニッケル基合金のクリープ疲労特性に及ぼす金属組織依存性の解明
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20560662
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
早川 正夫 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主任研究員 (50354254)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 一夫 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主幹研究員 (00354259)
木村 恵 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主任研究員 (20354251)
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| Keywords | 高温疲労 / 低サイクル疲労 / クリープ疲労 / アロイ617 / 結晶粒径 / 結晶粒界 / 析出物 / 原子間力顕微鏡 |
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| Research Abstract |
主蒸気温度700℃超級の次世代型発電プラント機器の使用環境を念頭において、ボイラー用候補材であるニッケル基合金アロイ617の700℃における種々の波形(引張保持、圧縮保持、引張・圧縮保持)のクリープ疲労特性に及ぼす金属組織の影響を調べることを目的としている。そのため、溶体化熱処理によって異なる結晶粒径に調整した種々のアロイ617に対して、種々の波形(引張保持、圧縮保持、引張圧縮保持)のクリープ疲労特性を解明し、実機に対する疲労設計指針の構築に寄与する。
当該年度では、粗大粒と細粒が層状に分かれて分布している混粒組織を有する受入まま材(1177℃で加熱済み:平均粒径100μm)を、さらに1220℃で1時間加熱保持し、比較的粒径を揃えた平均粒径200μmの組織を得た(その間、室温引張強度は40MPa低下、700℃では70MPa低下)。電解研磨面を原子間力顕微鏡で、下部組織を透過電子顕微鏡でそれぞれ観察した。そして両者の観察結果から、析出物分布の定量評価と析出物同定を実施した。
また、三角波ひずみ制御による100万サイクルまでの疲労特性では、受入まま材と1220℃加熱材との間で顕著な差が無いことを明らかにした。引張保持(0.1時間保持)台形波による2千サイクルまでのクリープ疲労特性でも、両者に顕著な差はなかった。700℃のアロイ617の三角波による純粋な疲労寿命特性は、5万サイクル以上の長寿命域において他の鉄鋼材料より顕著に優れる一方、同一試験条件におけるクリープ疲労寿命はSUS304などに比べて短かった。この原因は、アロイ617のクリープ破断延性が低いことによるものと考察された。
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Research Products
(5 results)
