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Effects of aluminum on high-temperature strength of 9Cr-ODS steel

9Cr-ODS鋼の高温強度に及ぼすAlの影響

大塚 智史 ; 皆藤 威二 ; 井上 賢紀 ; 浅山 泰 ; Kim, S.-W.; 鵜飼 重治*; 成田 健*; 酒瀬川 英雄*  

Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Inoue, Masaki; Asayama, Tai; Kim, S.-W.; Ukai, Shigeharu*; Narita, Takeshi*; Sakasegawa, Hideo*

9Cr-ODS鋼の高温強度と微細組織に及ぼす微量Al混入の影響について検討した。Al濃度が0.1wt%未満の低い濃度範囲でも、Alの増量とともに973K及び1073Kでの引張強さ及び0.2%耐力はともに低下する傾向が見られた。微細組織観察結果から、この強度低下は、酸化物粒子が微細分散した強化相であるフェライト相の体積分率低下によるものであることが判明した。Alはフェライト生成元素であるが、9Cr-ODS鋼では微量のAl混入により逆にフェライト量が低下する。この特異な相変態挙動のメカニズムは明らかでないが、メカニカルアロイングで製造された非平衡合金に特有の現象と考えられる。$$alpha$$$$rightarrow$$$$gamma$$相変態に関するシミュレーション計算に基づき、相変態中のWとTiのフェライト相への優先的分配が酸化物分散粒子の析出形態に及ぼす影響について議論した。

This paper discusses the effects of small portion of Al contamination ($$<$$0.1wt%) on the high-temperature strength and microstructure of 9Cr-ODS steel. Increasing Al concentration is shown to provide small reduction of ultimate tensile strength as well as 0.2% proof stress at 973 K and 1073 K accompanied by reduction of elongated grains i.e. residual-$$alpha$$ ferrite acting as reinforcement phase. Addition of Al appears to increase the proportion of ferrite phase, which is contrary to general behavior in conventional steels. This unique behavior could be peculiar to the non-equilibrium materials such as mechanically-alloyed alloy. Computer simulation on phase transformation suggests that the fine oxide dispersion in the elongated ferrite could be attributable to the preferential partitioning of Ti and W in ferrite than in austenite at hot-extrusion process at 1423 K.

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パーセンタイル:78.17

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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