Evaluation of mechanical property in grain boundary character distribution-optimized Ni-based alloy

粒界性格分布を最適化したNi基合金における機械的特性の評価

山下 真一郎   ; 関尾 佳弘  ; 坂口 紀史*; 柴山 環樹*; 渡辺 精一*; 粉川 博之*

Yamashita, Shinichiro; Sekio, Yoshihiro; Sakaguchi, Norihito*; Shibayama, Tamaki*; Watanabe, Seiichi*; Kokawa, Hiroyuki*

高密度化した対応粒界の最適分布とそれに伴うランダム粒界ネットワークの分断は、耐粒界腐食性を高める非常に有効な手法の一つであることが最近の粒界構造に関する研究で示されている。耐粒界腐食性に優れるという利点は、原子炉構造材料にとって材料選択上の重要な要素の一つであり、微量元素を含め、化学組成を一切変えることなく、単純な加工・熱処理という冶金学の基本処理のみで取得可能である点は魅力的である。本研究では、粒界工学プロセスの適用により高性能化した原子炉材料として、粒界性格分布を最適化したNi基合金(PE16)を開発し、機械的特性に及ぼす粒界工学プロセスの効果を評価するために引張強度試験を実施した。室温での引張試験の結果、粒界性格制御したPE16の引張強度は、PE16受入材のそれよりも幾分低くなったが、伸び特性においては有意な変化は認められなかった。今後は、各種試験により材料特性評価を行い、粒界性格制御による既存材料の高性能化の可能性を見極める予定である。

Recent grain boundary structure studies have shown that optimal distribution of a high frequency of coincidence site lattice boundaries and consequent discontinuity of random boundary network in the material is one of very effective methods to enhance the intergranular corrosion resistance. This advantageous property, one of important ones for structural material of nuclear reactor, can be obtained through simple thermomechanical treatment process without any change of original chemical composition. In this study, grain boundary character distribution(GBCD)-optimized Ni-based alloy (PE16) has been developed as a prospective high-performance nuclear reactor material by grain boundary engineering processing, and then tensile behavior of GBCD-optimized Ni-based alloy was investigated to evaluate the effect of grain boundary engineering processing on mechanical property. The result of tensile test at room temperature showed that tensile strength of GBCD-optimized PE16 was somewhat lower than that of as-received PE16. However, no significant change was confirmed in elongation property. Details on tensile behavior analyses would be discussed in the conference.