Orientation dependence of yield strength in a new single crystal-like FeCrAl oxide dispersion strengthened alloy

新規単結晶類似の酸化物分散強化型FeCrAl合金における降伏応力の結晶方位依存性

Aghamiri, S. M. S.*; 菅原 直也*; 鵜飼 重治  ; 大野 直子*; 坂本 寛*; 山下 真一郎   

Aghamiri, S. M. S.*; Sugawara, Naoya*; Ukai, Shigeharu; Ono, Naoko*; Sakamoto, Kan*; Yamashita, Shinichiro

事故耐性被覆管材料として、化学組成と製造プロセスの改良により、優れた耐酸化性を有するFeCrAl-ODS合金を開発した。圧延方向に{110}112集合組織を有し、ナノサイズの酸化物粒子を含有する単結晶likeの粗大結晶粒から成るFeCrAl-ODS合金を製造した。これを用いて、圧延方向(L)とこれに直角方向(T)の引張試験を室温から800Cまでの温度範囲で行い、T方向の降伏応力はL方向より大きいことを示した。このような降伏応力の結晶方位依存性は、L方向とT方向のシュミット因子で説明できることを示した。合わせて、FeCrAl-ODS合金の臨界分解せん断応力を室温から800Cの温度範囲で初めて決定した。

Advanced oxidation-resistant FeCrAl ODS alloys were developed via the control of composition-processing conditions for the accident tolerant fuel (ATF) cladding. For the first time, a single-crystal like recrystallized FeCrAl ODS alloy was achieved with a unique crystallographic texture of 110-plane and 211-direction and a high number density of fine nanoscale oxide particles. Evaluation of yield strengths at different temperatures showed higher values in transverse (T) direction than longitudinal (L) direction. The crystal orientation dependence of the yield strength up to 800C was attributed to lower value of Schmid factor in transverse direction. Accordingly, the critical resolved shear stress of this practical class of advanced materials was calculated in various temperatures.