EBSD analysis of fracture behaviour of cast duplex stainless steels used in JAEA's nuclear reactor Fugen

「ふげん」で使用された二相ステンレス鋼におけるEBSDを用いた破壊挙動分析

武内 伴照   ; 野際 公宏*; 榊原 安英*; 土谷 邦彦 

Takeuchi, Tomoaki; Nogiwa, Kimihiro*; Sakakibara, Yasuhide*; Tsuchiya, Kunihiko

「ふげん」の再循環系配管から採取された二相ステンレス鋼の破壊挙動分析を実施した。試料は、母相のオーステナイト相と、体積率が数%から数十%のフェライト相からなる金属組織を持っており、300500Cの熱時効でフェライト相のみが硬化することが知られている。このため、2つの相の性質を別個に評価可能なEBSD法を用いた破壊挙動分析を試みた。その結果、1つの材料においてもオーステナイト相とフェライト相の結晶方位関係が混在することや、シャルピー吸収エネルギーは、母相であるオーステナイト相の変形挙動のみならず、破面近傍のフェライト相の挙動にも依存することが分かった。

Analyses on fracture behavior of cast duplex stainless steels sampled from piping of primary loop recirculation system of JAEA's nuclear reactor Fugen were performed. The samples were composed of primary austenite phase, and minor ferrite phase with from a few to few tens percent of volume fraction. It is known that thermal aging at about 300-500C causes hardening of only the ferrite phase. Therefore, electron back-scattered diffraction (EBSD) analysis, which can observe individually the properties of the two phases, was applied so as to reveal its fracture mechanism. The results indicated that the crystallographic orientation relationship between the austenite and ferrite was hybrid, and that the Charpy absorbed energy depended on the deformation behavior of not only the austenite phase but also the minor ferrite phase near the fracture surface.