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永江 勇二; 高屋 茂; 浅山 泰
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クリープ破断した316FRの磁気変化及び金属組織観察を実施した結果、以下のことが明らかとなった。SUS304鋼と比べてFCC構造相が安定であると考えられる316FRにおいても、高温でクリープを受けることにより磁気変化することが明らかとなった。さらに、透過型電子顕微鏡による金属組織観察により、磁気変化の要因について調査した。その結果、磁性を持つBCC構造相が生成することが明らかとなった。また、組成分析の結果から、FCC構造相からBCC構造相への変態についても検討した。
小原 智史; 山田 芳之*; 中澤 崇徳*; 山崎 政義*; 本郷 宏通*
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FBR用高Cr鋼開発の一環として、焼ならし及び焼戻し熱処理条件を広範囲に変化させた高Crフェライト系耐熱鋼において、高温強度特性に及ぼす熱処理の影響について評価し、諸特性と合金元素の固溶・析出挙動並びに組織との関係について検討した。さらに、クリープ試験を行い熱処理により変化した高温強度特性の高温長時間有効性についても検討した。その結果、以下のことがわかった。(1)焼ならし温度の上昇に伴い0.2%耐力及び引張強さ、さらにはクリープ強度も増加した。これら高温強度の増加には、焼ならし温度の上昇によって焼戻し過程に析出するMX量の増加が寄与する。(2)焼戻し温度の上昇及び時間の増加に伴い高温強度は減少した。これは、おもに焼戻し処理により転位組織の回復、さらには析出物の粗大化が促進されたことによると推察できる。(3)650
C-20000hを超えるクリープ破断試験片の組織観察結果から、粒内に微細なMXをはじめとする炭化物が多く観察された。このことから、MX量の増加による高強度化は高温長時間に渡り有効であり、優れた高温長時間安定性が要求されるFBR用高Cr鋼の強化機構として有望であると考えられる。
守山 なぎさ*; 服部 修次*; 月森 和之; 矢田 浩基
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キャビテーション壊食は、ポンプ,水車,トルクコンバータなどの流体機械をはじめ、船用プロペラ,バルブ,ディーゼルエンジン、のシリンダライナなど多くの産業機械や部材で液体が接している箇所に生じて、材料表面を海綿状に損傷する現象である。キャビテーション壊食の発生は、機器の性能低下や材料損傷による寿命低下をもたらすだけでなく、機器全体の破壊にもつながる重要な問題である。キャビテーション壊食の発生を抑制することは現時点では困難であるため、流体機器を設計するときは耐壊食性に優れている材料を選択する必要がある。本研究では、ステライトに代わる肉盛材として今回新たに試作したTi-Ni肉盛材を使用してキャビテーション壊食試験を行った。肉盛材の製作過程で、素材の紛体が異なる5種類のTi-Ni肉盛材を施した試験片を用いてキャビテーション壊食試験を行い、耐壊食性と壊食抵抗を検討した。また、各種のTi-Ni肉盛材と参照材料の壊食試験結果を比較し、壊食特性を検討した。
桐山 幸治; 柴野 純一*; 梶原 堅太郎*; 菖蒲 敬久; 鈴木 賢治*; 金子 洋; 西村 優*; 新居 恭征*; 三浦 節男*; 小林 道明*
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鉄鋼材料の応力腐食割れ(Stress Corrosion Cracking: SCC)の機構解明には、溶接部近傍に内在する残留応力とそこで発生するき裂の進展状況を理解することが重要である。そこで、本研究では、SPring-8のビームラインBL14B1及びBL28B2において高エネルギー放射光白色X線を用いて人工的にき裂をいれた鉄鋼材料のき裂周辺部のイメージングと内部応力測定を行った。その結果、有負荷時のき裂開放状態において、イメージング画像によって試料内部のき裂を観察することができた。また、き裂周辺部の内部ひずみ分布を測定したところ、イメージング画像と整合のある結果が得られた。これより放射光白色X線を用いたイメージング技術と内部ひずみ測定技術を組合せて、総合的に解析することで鉄鋼材料の内部状態の理解に大変有効であるということがわかった。
菖蒲 敬久; 松本 恵介*; 山本 勝太*; 八木 毅*; 沖野 友洋*
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鉄道車両における溶接部の疲労試験による損傷を残留ひずみと負荷時のひずみ分布の変化から評価するため、疲労試験前後のレーザ溶接継手試験片について、溶接部近傍のひずみ測定を行った。大型放射光施設(SPring-8)のビームラインBL02B1を用いて、溶接した2枚板に負荷をかけたときのひずみ分布を求めた結果、疲労試験前後では、溶接部内部の残留ひずみが変化していることが測定できた。一方で、荷重を負荷した測定では、溶接部近傍にき裂が発生していると考えられる結果が得られ、残留ひずみ分布の変化は、疲労破壊の起点位置に影響を与えていると考えられる。