Anisotropic creep property related to non-spherical shape of mechanically alloyed powder of oxide dispersion strengthened F82H

酸化物分散強化型F82Hの異方クリープ特性と非球形メカニカルアロイング粉末の関係

酒瀬川 英雄   ; 中島 基樹*; 加藤 太一朗*; 野澤 貴史*; 安堂 正己*

Sakasegawa, Hideo; Nakajima, Motoki*; Kato, Taichiro*; Nozawa, Takashi*; Ando, Masami*

酸化物分散強化型鋼鋼のナノメートルサイズの酸化物粒子はクリープ強度の向上に対して重要な役割を持つ。以前の研究では旧粉末境界という焼結前に機械的合金粉末の表面であった組織因子に注目した。その結果、より小さなサイズの粉末で製作され微細な旧粉末境界を持つ酸化物分散強化型鋼は、より大きなサイズの粉末で製作され粗大な旧粉末境界を持つ酸化物分散強化型鋼よりも、短いクリープ寿命を示すことを確かめた。これより、機械的合金粉末の大きさがクリープ強度特性に影響を及ぼすことを明らかとなった。本研究では非球状である機械的合金粉末の形状がクリープ強度特性に及ぼす影響に注目した。このような形状がクリープ強度特性に異方性を生じさせる可能性が考えられたからである。ここでは異なった切り出し方位を持つ試験片に対してスモールパンチクリープ試験を実施することで異方性に注目した。これより、クリープ寿命は試験片の切り出し方位によって変化することを確かめて、形状がクリープ強度特性に及ぼす影響を明らかとした。

Nanometric oxide particles play an important role in improving the creep property of Oxide Dispersion Strengthened (ODS) steels. In our previous research, we examined a microstructural feature known as prior particle boundary (PPB). PPB refers to the surface of mechanically alloyed (MA) powders before consolidation. We revealed that the ODS steel with fine PPBs produced from smaller MA powders, exhibited shorter creep rupture times, compared to that with coarse PPBs produced from larger MA powders. The size of MA powders had an impact on the creep property. In this study, we examined the shape of MA powders, which were non-spherical shapes. Such shapes have the potential to induce anisotropic creep behavior. We conducted small punch creep tests on specimens with two different orientations to study the possible anisotropy. The results revealed that the creep rupture times varied depending on the orientation of specimen, thus indicating anisotropic creep property.