Formation of nanoscale complex oxide particles in mechanically alloyed ferritic steel

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山下 真一郎   ; 大塚 智史   ; 赤坂 尚昭; 鵜飼 重治  ; 大貫 惣明

Yamashita, Shinichiro; Otsuka, Satoshi; Akasaka, Naoaki; Ukai, Shigeharu; Onuki, Somei

メカニカルアロイング法によりナノ酸化物粒子を含む酸化物分散強化型(ODS)鋼を作製し、高分解能電子顕微鏡観察およびX線ナノ分析から、複合酸化物粒子の詳細に関して調査を行った。Ti-Yで構成されている複合酸化物粒子(主要なものはYTiO)の結晶構造は、立方晶であり、母相界面とは非整合であった。本実験結果ならびに過去の文献データ(極めて限られている)を総合して考察すると、ODSフェライト鋼における最も安定な複合酸化物は立方晶系のY2Ti2O7であり、更に、このYTiOは、金属において固溶限の低い微細なセラミックス間の自発的な反応によって形成したものと推察される。

Oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic steel including nano-scale oxide particles was produced by mechanical alloying, and its complex oxide particles comprised of titanium and yttrium (Ti-Y complex oxide) were characterized by high resolution trans,ission electron microscope (HRTEM) and X-ray nano-analyses. The crystal structure and interfacial coherency between the ferritic matrix and the major Ti-Y complex oxide were a cubic YTiO and incoherent, respectively. From HRTEM and X-ray nano-analyses plus the extremely limited literature data on the ODS ferritic steels, it was considered that the most stable complex oxide in the ODS ferritic steel was a cubic YTiO and that the cubic YTiO formed due to a spontaneous reaction between ultra-fine ceramics with a low solubility limit in metals