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Microstructural stability of ODS steel after very long-term creep test

長時間クリープ試験後のODS鋼の組織安定性

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

本研究では、ODS鋼被覆管の強度決定因子であるナノサイズ酸化物粒子及び母相組織の高温・応力負荷下での安定性を評価するため、700$$^{circ}$$Cで45,000時間を超える内圧クリープ試験に供して破断したODS鋼被覆管の微細組織観察を行った。観察したODS鋼は、焼き戻しマルテンサイトを母相とする9Cr-ODS鋼及び再結晶フェライトを母相とする12Cr-ODS鋼の製造まま材及びクリープ破断材である。破断後の内圧クリープ試験片から切り出した板片を電解研磨にて薄膜化し、透過電子顕微鏡JEOL 2010Fにて観察した。観察の結果、ナノ粒子のサイズ及び数密度は700$$^{circ}$$Cにて45,000時間を超えるクリープ試験後においてもほぼ変化なく、高温長時間試験中に安定に存在していたことを確認した。また、9Cr-ODS鋼の強度決定因子の一つである焼き戻しマルテンサイト組織についても、製造まま材とクリープ破断材の間に大きな違いはなく、母相組織は安定であることがわかった。

In order to evaluate the stability of nano-sized oxide particles and matrix structure of ODS cladding tube, which are the determinants of their high temperature strength, the microstructural observation was carried out after internal pressurized creep test at 700$$^{circ}$$C for over 45,000 hours. The specimens were the as-received and crept specimens of 9Cr-ODS steel with tempered martensite and 12Cr-ODS steel with recrystallized ferrite. Small platelet was cut out from the crept pressurized tube, then thinned to foil. Microstructural observation was conducted with TEM JEOL 2010F. As a result of the observation, it was confirmed that the size and number density of the nano-sized particles were almost unchanged even after the creep test. In addition, the tempered martensite structure, which is one of the determinants of the creep strength of 9Cr-ODS steel, was not significantly different between the as-received and crept specimen, indicating the stability of their matrix structure.

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