高クロム鋼におけるMX析出強化機構の長時間クリープに対する安定性評価

Long term stability of MX precipitation strengthening mechanism in high chromium steel under creep deformation

鬼澤 高志  ; 若井 隆純 ; 加藤 章一 ; 浅山 泰 

Onizawa, Takashi; Wakai, Takashi; Kato, Shoichi; Asayama, Tai

高速増殖炉の実用化に向けて、高温強度と熱的特性に優れる高クロム(Cr)鋼を主要構造材料として採用することにより、配管の短縮化・物量削減を図り、設計自由度や経済性を向上させることが検討されている。高Cr鋼をFBR構造材料に適用するにあたっては、添加元素や熱処理条件などを最適化することによって、それらの性質を改善することが望まれる。そこで本研究では、FBR用高Cr鋼に最適なV, Nb添加量を提示するために、V, Nb添加量を調整した試作鋼に対してクリープ試験を実施し、クリープ強度とV, Nb添加量の関係を評価した。また、クリープ試験前後の試料に対して詳細なTEM観察を実施し、析出物の種類,大きさ,化学成分等を調べ、FBR使用条件における析出強化機構の長時間安定性・有効性について検討を行った。

High Cr steel for structural material of fast breeder reactors request high ductility and toughness during long term. V and Nb are believed to improve the high temperature strength of high Cr steels by precipitating as carbides and/or nitrides, namely fine MX particles. However, the long term efficiency and stability of such precipitation strengthening mechanisms provided by the fine MX particles have not been clarified yet. A series of trial products controlling V and Nb contents is produced and mechanical tests are conducted to investigate the effect of these elements on the mechanical properties and the long term stability of the MX strengthening mechanism. In this study, stability of MX in high Cr steel during long-term creep was examined.