Relationship between microstructure and manufacturing condition of 9Cr-ODS ferritic/martensitic steels

9Cr-ODSフェライト/マルテンサイト鋼における製造条件と微細組織の関係

岡 弘   ; 丹野 敬嗣  ; 矢野 康英  ; 大塚 智史   ; 皆藤 威二 ; 舘 義昭  

Oka, Hiroshi; Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Tachi, Yoshiaki

9Cr-ODS鋼の製造条件最適化には、熱間静水圧加圧処理や熱間押出、熱間鍛造といった工程がナノ組織発達に及ぼす影響を知ることが重要である。本研究では、ナノ組織発達に及ぼす加工工程の影響について調査した。中性子小角散乱を含むマルチスケールな手法により、各加工工程後のサンプルの微細組織を調査した。その結果、熱間押出及び熱間鍛造により残留フェライト相の割合が減少し、結果としてナノ粒子の総数密度が減少することが明らかとなった。また、残留フェライト相割合の減少にともない硬さも減少した。これらの結果は、残留フェライト相が9Cr-ODS鋼の主要な強度支配因子であり、その制御が製造プロセス最適化にとって重要であることを明確に表している。

For the optimization of the fabrication process for 9Cr-ODS steels, it is important to know the influence of the processing steps, i.e. hot isostatic pressing, hot extrusion, and hot forging, on the evolution of nano-structure. In this study, the effect of manufacturing process on the evolution of the nano-structure was investigated. The investigation was performed by multi-scale method, including small angle neutron scattering. The multi-scale microstructure analysis for the sample obtained from each step of processing revealed that the hot extrusion and hot forging reduced the proportion of residual ferrite phase, resulting in the decrease of the total number density of the nano-sized particles. Moreover, the hardness decreased with decreasing the proportion of residual ferrite phase. This is clearly expressing that the residual ferrite phase is the strength controlling factor of the 9Cr-ODS steel and the control of this phase is important towards the process optimization.