分散強化フェライト鋼の強度特性評価

Character evaluation of strength in dispersion strengthened ferritic steel

中島 英治*; 吉永 日出男*

Nakashima, Hideharu*; not registered

Y2O3粒子を有するODSフェライト鋼の高温における強度の異方性と延性低下の機構について検討した。以下に得られた結論をまとめて示す。1)650以上での引張試験で得られた0.2%耐力と650における単軸クリープ破壊強度は、分散強化理論より求めた転位の運動に必要なしきい応力にほぼ一致する。内圧クリープ破壊強度は、しきい応力よりもかなり小さい。内圧クリープ試験ではしきい応力以下の周方向応力によって粒界すべりが起こり、破壊が生じたものと推論される。このような強度の異方性は、加工によって生じた長く伸びた結晶粒に起因するものと考えられる。2)ODSフェライト鋼の高温延性低下は約600と1100の2つの異なる温度域で起こる。低温側での延性低下温度は高ひずみ速度ではひずみ速度には依存せず、低ひずみ速度ではひずみ速度に依存する。高ひずみ速度と低ひずみ速度で延性低下温度のひずみ速度依存性が異なる理由は不明であるが、延性低下に粒界すべりと粒界析出が関与しているものと考えられる。高温側での延性低下温度域で本合金は-2相組織となる。したがって、延性低下は変形が相に集中したことによるものと考えられる。

It has been examined about mechanisms of strength anisotropy and ductility dip of ODS ferritic steel induded with YO particles at high temperatures. The results are summarized as follows. (1)Above 650C, 0.2% proof stress measured by tensile test and axial cleep rupture strength agree with the threshold stress for dislocation motion evaluated by the theory of the dispersion strengthening. But the bi-axial creep rupture stress is smaller than the threshold stress. It is presumed that grain boundaries in transverse section of cladding tube slide by the hoop stress below the threshold stress. It is considered that the strength anisotropy comes from an elongated grains formed by fabrication. (2)The ductility decreases in two different temperature ranges which are around 600C and 1100C respectively. The ductility-minimum temperature in the lower temperature range is independent of the strain rate in a high strain rate range, whereas that temperature is dependent on the strain rate in a low strain rate range. The reason why the strain rate dependence of the ductility-minimum temperature is different between high and low strin rate ranges has not been clarified. But it is suggested that the dip in the lower temperature range should be related to the grain boundary sliding and the grain-boundary precipitation. In the higher ductility-dip temperature range, this alloy has an - duplex structure. Therefore, it is considered that the ductility dip arises from the concentration of the deformation in phase.