| 研究概要 |
Ni基超耐熱合金の多層盛溶接金属中のミクロ割れの発生条件並びに発生機構を明らかにすることを目的とし,昨年度は,市販被覆ア-ク溶接棒を用いてビ-ドオンプレ-ト肉盛溶接試験を行ない,破面解析及びミクロ組識観察などにより実溶接部での高温割れの特徴を明らかにした。また,今年度は,ミクロ割れに及ぼすP,S,Siなどの不純物元素の影響を系統的に明確にするため,Cr及びFeの比率を変化させた70%NiーCrーFe三元系合金にP,Si,Sを添加した材料の再熱溶接金属の温度割れ感受性の検討を行なった。得られた主な結果を以下に要約する。
(1)実溶接部の高温割れ破面解析を行なった結果,溶融境界線近傍では,液化割れの様相を示し,溶融境界線より約0.5mm以上離れると,延性低下割れの様相を示した。このことより,割れは,再加熱時に発生する可能性があることがわかった。
(2)実溶接部の高温割れ破面のオ-ジェ電子分光分析を行なった結果,液化割れ及び延性低下割れ破面には,P,S及びSi等の不純物元素が濃縮していることがわかった。
(3)Niー30%Fe,Niー5%Crー25%Fe,Niー10%Crー20%Fe及びNiー20%Crー10%Fe三元系合金の再熱溶接金属部の液化割れ感受性は,P,Si,Sの増加に伴い増大した。一方,延性低下割れ感受性は,P,Siの影響は明確ではないが,Sの増加とともに増大した。0.007%Sを含む各合金の延性低下割れ感受性は,Niー10%Crー20%Feが最も低く,Niー30%Fe及びNiー20%Crー10%Fe合金で高くなった。
(4)0.007%Sを含むNiーCrーFe三元系合金の再熱溶接金属の延性低下割れ感受性に及ぼすCrの影響を考慮した結果,Cr量の増加とともにSの粒界偏析が低下して延性低下割れ感受性が低下する効果,並びにCr量の増加とともに粒界炭化物の増加及び硬さの上昇により延性低下割れ感受性が上昇する効果があいまって,10%Cr近傍の延性低下割れ感受性が低下するものと推察された。
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