酸化物分散強化複合材料の創製

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360306
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 複合材料・物性
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 鵜飼 重治 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (00421529)
• 研究分担者: 大貫 惣明 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10142697) ; 大塚 智史 日本原子力研究開発機構, 研究員 (90421528) ; 皆藤 威二 日本原子力研究開発機構, 副主任研究員 (30421530)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 複合効果 / 酸化物分散

研究概要

9CrODSフェライト鋼は硬質相である残留フェライト相を含有する酸化物分散強化複合材料である。残留フェライト相の生成は酸化物粒子によるα/γ異相界面のピン止め作用に因ること、また残留フェライト相の硬質化は酸化物粒子の母相との整合性維持によるナノ粒子化に起因することを明らかにした。熱間圧延により焼戻しマルテンサイト相の一部をフェライト相に変態させることにより、高温強度と延性が著しく向上することを発見し、新たな先進ODS複合材料の製造プロセスを提示した。

研究成果

• [雑誌論文] Recrystallization texture of cold-rolled oxide dispersion strengthened ferritic steel (2011)
  • 著者名/発表者名: B.Leng, S.Ukai, Y.Sugino, Q.Tang, T.Narita, S.Hayashi, F.Wan, S.Otsuka, T.kaito
  • 雑誌名: ISIJ International Vol.51, No.6 ページ: 951-957
  • 査読あり
• [雑誌論文] Grain Boundary Deformation at High Temperature Tensile Tests in ODS ferritic Steel (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Sugino, S.Ukai, S.Hayashi, S.Otsuka, T.kaito
  • 雑誌名: ISIJ International vol.51, No.6 ページ: 982-986
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polymorphic and coherency transition of YAl complex oxide particles with extrusion temperature in an Al-alloyed high-Cr oxide dispersion strengthened ferritic steel (2011)
  • 著者名/発表者名: P.Dou, A.Kimura, T.Okuda, M.Inoue, S.Ukai, S.Ohnuki, T.Fujisawa, F.Abe
  • 雑誌名: Acta Materialia 59 ページ: 992-1002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Zr Addition on the Microstructure of 14%Cr4%Al ODS Ferritic Steels (2010)
  • 著者名/発表者名: J.Isselin, R.Kasada, A.Kimura, T.Okuda, M.Inoue, S.Ukai, S.Ohnuki, T.Fujisawa, F.Abe
  • 雑誌名: Materials Transaction 51(5) ページ: 1011-1015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Residual Ferrite in 9Cr-ODS Ferritic Steels (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Yamamoto, S.Ukai, S.Hayashi, T.Kaito, S.Ohtsuka
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 527 ページ: 4418-4423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructure and Tensile Properties of ODS Ferritic Steels Produced by Mechanical Alloying in Argon and Hydrogen Gas Environments (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Y.Iwata, R.Kasada, A.Kimura, T.Okuda, M.Inoue, F.Abe, S.Ukai, S.Ohnuki, T.Fujisawa
  • 雑誌名: Materials Science Forum 654-656 ページ: 166-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Advanced structural materials and cladding (2009)
  • 著者名/発表者名: 鵜飼重治, T.Allen, et al.
  • 雑誌名: Materials Research Society Bulletin 34 ページ: 20-27
• [雑誌論文] Formation of Ultrafine Grains in 9Cr-ODS Ferritic Stee (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Chikata, S.Hayashi, S.Ukai, S.Ohnuki, S.Ohtsuka, T.Kaito
  • 雑誌名: Heat Treatment and Surface Engineering ページ: 557-560
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Temperature Strength Characterization of Advanced 9Cr-ODS Ferritic Steels (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ukai, S.Ohtsuka, T.Kaito, H.Sakasegawa, N.Chikata, S.Hayashi
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 510-511 ページ: 115-120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aluminum Alloying Effect on High-Temperature Strength of the 9Cr-ODS Steel (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Ohtsuka, T.Kaito, M.Inoue, H.Sakasegwa, S.Ukai, T.Narita
  • 雑誌名: J.Nucl.Mater. 386-388 ページ: 479-482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precipitation behavior of oxide particles in mechanically alloyed powder of oxide- dispersion-strengthened steel (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Sakasegawa, S.Ohtsuka, S.Ukai, et al.
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 452 ページ: 2-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Creep constitutive equation of dual phase 9Cr-ODS steel (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Sakasegawa, S.Ohtsuka, S.Ukai, et al.
  • 雑誌名: J.Nucl.Mater. 373 ページ: 82-89
  • 査読あり
• [雑誌論文] 9Cr-ODSフェライト鋼における超微細粒形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近田伸芳、鵜飼重治、他
  • 雑誌名: 日本金属学会会報 47 ページ: 627
• [雑誌論文] 高燃焼度化に向けた燃料被覆管材料の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鵜飼重治、他
  • 雑誌名: 日本金属学会会報 47 ページ: 450-454
• [学会発表] ODSフェライト鋼の組織制御と高温強度 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鵜飼重治
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会北海道支部ノースフォーラム
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2011-01-14
• [学会発表] ODSフェライト鋼の組織制御と高温強度 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鵜飼重治
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会、高温材料のフィジカルメタラジー研究会
  • 発表場所: 霧島ハイツ(霧島)
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] ODSフェライト鋼における高温粒界すべり (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉野義都、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Recrystallization texture of cold-rolled ODS ferritic steel annealing at different temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: B.Leng, S.Hayashi, 鵜飼重治, 大塚智史, 皆藤威二
  • 学会等名: 日本金属学会秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] 9CrODSフェライト鋼における残留α相と高温引張強度の相間 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮田亮太、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Fe+イオン照射したオーステナイト系ODS鋼の酸化物粒子の安定性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山崎洋介、岡弘、L.Chuanxin、木下博嗣、橋本直幸、大貫聡明、鵜飼重治
  • 学会等名: 日本金属学会秋季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] ODSフェライト鋼の高温変形機構 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉野義都,林重成,鵜飼重治,皆藤威二, 大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会春期大会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 9Cr-ODSフェライト鋼における高温引張強度と組織の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本雅博、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史、大崎智、東司
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 京都大学(京都)
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 9Cr-ODSフェライト鋼における超微細結晶粒形成と高温強度の関係 (2009)
  • 著者名/発表者名: 近田伸芳、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会春期講演大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 9Cr-ODSフェライト鋼におけるα/γ逆変態挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本雅博、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会春期講演大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] ODSフェライト鋼における超微細結晶粒の生成と強度の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近田伸芳、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 9Cr-ODSフェライト鋼における残留α相の生成機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山本雅博、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 12Cr-ODSフェライト鋼における再結晶集合組織の形成機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 沼田博哉、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 9Cr-ODSフェライト鋼における超微細結晶粒形成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近田伸芳、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会春期講演大会
  • 発表場所: 武蔵工業大学世田谷キャンパス(東京)
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] Nano-Mesoscopic Structure and Strength Mechanism if 9Cr-ODS ferritic Steels (2008)
  • 著者名/発表者名: 鵜飼重治
  • 学会等名: International Symposium on Materials Design for Infrastructures
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo)
  • 年月日: 2008-03-03
• [学会発表] 9Cr-ODSフェライト鋼の焼き戻し軟化抵抗特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 近田伸芳、林重成、鵜飼重治、皆藤威二、大塚智史
  • 学会等名: 日本金属学会秋期講演大会
  • 発表場所: 岐阜大学(岐阜)
  • 年月日: 2007-09-20
• [図書] CO_2削減に向けた耐熱鋼高温化の最近の進展 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鵜飼重治, 他
  • 総ページ数: 161-183
  • 出版者: 日本鉄鋼協会
• [図書] Frontiers of Materials Science (2007)
  • 著者名/発表者名: 鵜飼重治, et al.
  • 総ページ数: 101-127
  • 出版者: オーム社
• [産業財産権] 酸化物分散強化型鋼およびその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 鵜飼重治、林重成、宮田亮太、東司、皆藤威二、大塚智史
  • 権利者名: 鵜飼重治、林重成、宮田亮太、東司、皆藤威二、大塚智史
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-212153号
  • 出願年月日: 2010-09-22