| 研究課題/領域番号 |
15H05564
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
阿部 博志 東北大学, 工学研究科, 講師 (30540695)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | オーステナイト系ステンレス鋼 / 溶接金属 / δーフェライト / 応力腐食割れ / 熱時効脆化 / スピノーダル分解 |
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| 研究実績の概要 |
１．粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成
高周波誘導加熱処理により作製した、粒界のみが優先的に溶融・凝固して島状δ相が分布した組織を有するSUS316L鋼試料が、高温水中SCC進展抵抗性を有することを昨年度と今年度に実施した高温水中定ひずみ曲げ（CBB）試験に基づいてき裂先端位置ならびにき裂進展経路長さをフェライト／オーステナイト相に分類することによりに明らかにした。δ相で停留するき裂を対象として、電子顕微鏡を用いた観察・分析により、き裂停留の本質はδ相の一部が酸化することで高保護性のCr酸化物が形成されることであるとの結果を得た。一方で、当該熱処理によってSCC発生感受性が増大する可能性については、引き続き検討することが必要と考えられた。
２．δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発
昨年度作製したSUS316NG鋼溶接試料の金属組織観察に基づき、その特徴を明らかにした。また、今年度新たに比較材として2相ステンレス鋳鋼を用意した。これらのδ相分布形態に基づき、組織異方性の評価に着手した。加えて、これらの未時効材について、シャルピー衝撃試験を実施して、結果を従来知見と比較したところ、概ね妥当な値が得られたことを確認した。破断済み試験片の破面観察によって、破面に占めるフェライト／オーステナイト相の割合の評価についても検討を開始した。また、次年度実施予定のシャルピー衝撃試験に用いる475℃時効材作製に向けて、等温熱時効処理を開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
「１．粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成」については、概ね当初の目的を達成済みである。一方で「２．δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発」に関しては、溶接試験体準備が当初想定より遅れた（製品の市場流通状況によるため）ため、シャルピー衝撃試験を一部外注するなどして効率的に試験を実施し、当初の研究目的を達成するスケジュールで進捗中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
「１．粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成」については、熱処理条件の最適化が今後の課題として挙げられたため、高周波誘導加熱以外の手法についても、主に既往知見の調査ならびに予備実験により検討を進める。
「２．δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発」に関しては、シャルピー衝撃試験結果のバラツキの評価が新たな検討課題として挙げられた。そのため、δ相の硬化の程度と衝撃値の低下について、定量的な評価が困難になる可能性がある。よって、これまで予備試験で明らかにしたとおり、475℃時効によりδ相が十分に脆化した試料を用いて衝撃値を求めることで、より保守的な評価により本研究目的を達成する。
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