| 研究課題/領域番号 |
20560662
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| 研究機関 | 独立行政法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
早川 正夫 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主任研究員 (50354254)
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| 研究分担者 |
小林 一夫 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主幹研究員 (00354259)
木村 恵 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料信頼性センター, 主任研究員 (20354251)
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| キーワード | 高温疲労 / 低サイクル疲労 / クリープ疲労 / アロイ617 / 結晶粒径 / 析出物 / 結晶粒界 / ひずみ範囲分割法 |
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| 研究概要 |
主蒸気温度700℃超級の次世代型発電プラント機器の使用環境を念頭において、ニッケル基合金アロイ617の700℃における種々の波形(引張保持、圧縮保持、引張・圧縮保持)を有するクリープ疲労特性に及ぼす金属組織の影響を調べることを目的としている。そのため、溶体化熱処理によって異なる結晶粒径に調整した種々のアロイ617に対して、種々の波形(引張保持、圧縮保持、引張圧縮保持)のクリープ疲労特性を解明し、実機に対する疲労設計指針の構築に貢献する。
当該年度は、粗大粒と細粒の混粒組織を有する受入まま材に対して、700℃の試験温度における三角波低サイクル疲労、引張保持台形波と圧縮保持台形波によるクリープ疲労試験をそれぞれ実施した。その結果、同一ひずみ範囲における繰返し破断回数を比較すると、引張保持台形波が最も短く、圧縮保持、三角波の順番に長寿命となることが明らかになった。特に、ひずみ範囲が小さい試験条件(高サイクル域側)では、寿命差が大きく、三角波に対する圧縮保持、引張保持台形波の寿命低下の割合が、低サイクル域より大きくなることが判明した。また、実用上汎用性の高い耐食耐熱超合金JIS-NCF800と比較すると、引張保持台形波の寿命はほとんど同じであるが、三角波低サイクル疲労特性の高サイクル域においては、アロイ617の寿命の方が顕著に長くなった。
一方、組織観察面の処理方法として、電解研摩と化学機械研摩を組合せて行い、表面高低差20nm以下の超平滑面の作成条件を探索した。原子間力顕微鏡による析出物分布や反射電子によるサブグレイン組織の解析を行い、現時点において、破面解析と組織解析を合せることによって、混粒組織がアロイ617の高温疲労特性に及ぼす影響の解析に着手する段階に至っている。
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