| 研究概要 |
超々臨界圧蒸気タービンロータ材として10Cr耐熱鋼を選び以下のような研究を行った。
(1)長時間クリープ破断強度向上に関する研究
10Cr耐熱鋼のクリープ破断強度におよぼすC,N,Crなどの影響について研究を行った。Cを0.10〜0.16%,Nを0.04%に固定した試料について、600〜700℃のクリープ破断試験を行ったが、Cは0.12〜0.13%が最も良かった。またCrを10〜13%に変化させた試料につき、700℃でクリープ破断試験を行ったが11.5%Cr付近で最もすぐれていた。11.5%Cr鋼は10%Cr鋼に比較して700℃,100hのクリープ破断強度は25%向上する。またNを0.05〜0.07%添加した試料の700℃のクリープ破断試験を行ったが、C0.13%付近では0.055%が最もすぐれていた。從ってC+N量は0.18%が最も良い。
(2)クリープ破断強度におよぼす焼入冷却速度の影響
最もすぐれた高温強度を有する試料に100℃/h、700℃/hの焼入冷却速度をあたえた試料に650〜700℃のクリープ破断試験を行ったが、700℃/hの焼入冷却速度の方がややすぐれた高温強度を有する。
(3)常温靭性向上に関する研究
焼入温度を980〜1050℃に変化させて、700℃のクリープ破断試験を行ったが、強度はあまり変らない。しかし常温靭性は焼入温度が低い方がすぐれている。從ってロータ材としては100℃、からの焼入が、最も適したものと考える。
(4)強化機構に関する研究
W添加の試料は炭化物の凝集粗大化がおそく、また【M_(23)】【C_6】から【M_6】Cへの変態はいちじるしくおくらされるが、これが強化の主原因と考える。
(5)偏析に関する研究
W添加の2t鋼塊をESR法により再溶解して、鋼塊各部のC,W,Cr,RNなど化学分析を行なったが、偏析は殆んどなく均貭な鋼塊を得た。
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