| 研究課題/領域番号 |
11305050
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
森永 正彦 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (50126950)
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| 研究分担者 |
湯川 宏 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (50293676)
田中 信夫 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40126876)
村田 純教 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10144213)
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| キーワード | 鉄鋼材料 / 水蒸気酸化 / 微量元素 / 合金設計 / 不純物元素 / 耐熱鋼 |
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| 研究概要 |
これまで、材料中の不純物元素は極力下げた方が良いと考えられてきた。しかし、諸特性のバランスが要求される多くの金属材料では、適量の微量元素は有害ではなくむしろ必要である。本研究は、金属材料中の「微量元素の役割」を再評価し、微量元素の積極的な利用によって安価かつ高性能な材料を創製するための基礎研究である。
具体的には、超々臨界圧火力発電プラント用材料として重要な高クロム・フェライト系耐熱鋼に対象を絞り、微量元素(イオウ(S)、ホウ素(B)による特性向上のメカニズムを、明らかにすることを目的としている。
平成12年度の研究から以下の成果を得た。
(1)モデル合金を用いて、650℃での水蒸気酸化試験を行い、微量のイオウ(S)の存在により、高クロム・フェライト鋼の耐水蒸気酸化特性が著しく改善されることを確認した。
(2)さらに、表面のオージェ電子分光分析より、イオウ(S)は鋼中のCrの表面への拡散を促進し、安定なCr_2O_3皮膜を作る効果があることを明らかにした。
(3)またFe-100ppmBの試験片を作り、微量のホウ素(B)の効果を、陽電子消滅法を用いて調べた。その結果、ホウ素(B)は原子空孔と結びつきやすく原子空孔の易動度を減らす効果があることがわかった。このため、ホウ素(B)には、原子の拡散を抑え、高温での組織安定性を高める効果がある。
このようにイオウ(S)およびホウ素(B)の効果についての有用な知見を得た。
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