Nano-mesoscopic structural characterization of 9Cr-ODS martensitic steel for improving creep strength

9Cr-ODSマルテンサイト鋼のナノ-メゾスコピック組織制御による高温強度改善

大塚 智史   ; 鵜飼 重治  ; 酒瀬川 英雄   ; 藤原 優行; 皆藤 威二 ; 成田 健

Otsuka, Satoshi; Ukai, Shigeharu; Sakasegawa, Hideo; Fujiwara, Masayuki; Kaito, Takeji; Narita, Takeshi

実用化段階での高速炉用燃料被覆管材料として開発を進めている9Cr-ODSマルテンサイト鋼のクリープ強度と微細組織に及ぼすT濃度と固化温度の影響を検討した。Ti濃度を0.30.35wt%に増加させることにより、残留相(フェライト)が増加し、クリープ強度が著しく改善されることがわかった。熱間押出温度を上げるとクリープ強度は低下するが、残留相は逆に増加していることがわかった。これら試料の微細組織観察を実施し、これら実験結果を説明可能な9Cr-ODSマルテンサイト鋼のクリープ変形メカニズムについて検討した。

This paper describes the effect on creep strength and microstructure of 9Cr-oxide dispersion strengthened martensitic steel (9Cr-ODS steel) brought by the differences in titanium concentration and consolidation temperature. The increase of titanium concentration to 0.30-0.35wt% was shown to provide remarkable improvement of creep strength accompanied by the increase of residual-alpha ferrite. The elevation of hot-extrusion temperature notably degraded the creep strength, however, appeared to increase the volume fraction of residual-alpha ferrite. Creep deformation process of 9Cr-ODS steel was discussed to explain these results based on microstructure observations.