2016 Fiscal Year Annual Research Report
Quantitative evaluation of microstructural conditions of high Cr steels based on calorimetry
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26420726
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
徳永 辰也 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40457453)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
駒崎 慎一 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (70315646)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 熱量測定 / 耐熱鋼 / 転位密度 / 溶接熱影響部 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，9%Crフェライト系耐熱鋼（ASME Gr.91鋼およびGr.92鋼）を対象とし，熱量測定に基づいて材料組織状態の変化をエネルギー変化の観点から定量的に評価し，ミクロ組織変化とマクロなエネルギー変化との相関を解明するとともに，得られた結果のクリープ劣化損傷評価への適用性を調べることを目的としている．平成27年度までにおいては，熱処理によりビッカース硬さを200～400程度の間で変化させた母材を対象として示差走査熱量測定を行った結果，焼ならし材の熱含量変化が最も大きく，焼戻し材については硬さが減少するにつれて熱含量変化が緩やかに減少する傾向を示すこと，またXRDプロファイル解析により算出した転位密度変化と熱含量変化との間には相関関係を有することが明らかになった．平成28年度は，母材ではなく最高加熱温度を種々変化させたGr.91鋼のHAZ再現熱処理材を作製して，示差走査熱量測定および硬さ測定を行った．ここで，HAZ再現熱処理材を対象にしたのは，実機においてはクリープ破断強度の低い溶接熱影響部(HAZ)において破壊が生じるため，HAZの組織変化に関する知見を得ることは重要であると考えられるためである．母材のときとは異なり，熱含量変化の観点からの評価は困難であったが，熱分析曲線における磁気変態温度の解析に基づいてフェライト母相中のCr濃度の推定(フェライト母相中のCr炭化物の状態を間接的に反映)が可能であることが示唆された．本研究で得られた上記の結果から，熱量測定に基づくミクロ組織状態を評価する手法は，火力発電プラントにおける高温機器材料のクリープ劣化損傷評価へ適用し得る手法として期待される．
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