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細谷 佳弘*; 松村 雄太*; 友田 陽*; 小貫 祐介*; Harjo, S.
ISIJ International, 60(9), p.2097 - 2106, 2020/09
被引用回数：5 パーセンタイル：30.69(Metallurgy & Metallurgical Engineering)In this paper, the microstructure formation during the R&P process and the deformation mechanism that would bring about the excellent strength-ductility balance are discussed based on the results obtained from the in situ neutron diffraction measurement. The results have revealed that the typical Luders-like stress-strain curve of R&P steel is caused by competitive plastic flow between austenite and martensite, and an effective transformation induced plasticity phenomenon.
上平 明弘; 鵜飼 重治
JNC TN9400 2000-035, 164 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-035.pdf:3.67MB
高強度フェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS鋼:0.12C-11Cr-0.5Mo-2W-0.2V-0.05Nb)は、サイクル機構が高速炉の次期炉心材料候補として開発した鋼種であり、1992年の材料強度基準(暫定案)の策定時に延性脆性遷移温度(DBTT)が評価されているが、衝撃特性において重要な特性の1つである寸法依存性、および上部棚吸収エネルギー(USE)の評価が行われていないといった課題がある。本報告では、PNC-FMS鋼および海外材のデータを用いて、USE,DBTTそれぞれにおける寸法依存性、熱時効効果、照射効果などを評価し、PNC-FMS鋼における製造時のUSEとDBTTの設計値、および熱時効効果と照射効果それぞれの設計式を策定した。得られた主な結果は次の通りである。(1)USEの寸法依存性は「(Bb)のn乗」(B:試験片の幅、b:試験片のリガメントサイズ)を用いて「USE=m(Bb)のn乗」(m,nは定数)の関係として適切に評価可能であること、およびPNC-FMS鋼の場合「n=1.4」となることを明らかにした。「(Bb)のn乗」における乗数「n」は、フルサイズ試験片のUSE(J)と関連付けられ、「n=1.38
10のマイナス3乗USE+1.20」の関係式が得られた。(2)DBTTの寸法依存性は「BKt」(Kt:弾性応力集中係数)を用いて適切に評価可能であり、「DBTT=p(log10BKt)+q」(p,qは定数)の関係にあることを明らかにした。PNC-FMS鋼の場合、DBTT=119(log10BKt)-160であった。(3)製造時DBTTの設計値、および熱時効効果と照射効果それぞれの設計式を用いて、照射後のDBTTを推定した結果、350
650
の照射温度範囲でサブサイズ試験片(幅3mm高さ10mm)のDBTTは180以下であった。
関 正之
PNC TJ8009 91-001, 81 Pages, 1991/06
大型高速実証炉長寿命燃料集合体のラッパ管には、スエリングの小さい高強度高クロムフェライト系耐熱鋼が用いられる可能性がある。しかし、高強度高クロムフェライト系耐熱鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に較べて溶接が難しく、ラッパ管として実用化するには溶接施工法の確立が必要である。初年度(平成元年)の研究では三種類の溶接法(TIG、電子ビーム溶接、レーザー溶接)の比較を行い、電子ビーム溶接法が溶接ビード形状、溶接欠陥、引張性質、曲げ性質、衝撃性質、クリープ破断強度などで最適であることを見いだした。前年度は電子ビーム溶接法により、ラッパ管とラッパ管と同材質の模擬エントランスノズルとを円周溶接するための溶接条件の検討、溶接後の割れ防止のための後熱処理条件の検討を実施した。本年度は、前年度に検討した後熱処理条件(真空熱処理炉)行われたものと同等の硬さ、組織を目標に電子ビーム法による局部焼鈍処理法を検討し、最終的にはラッパ管とエントランスノズルを電子ビーム溶接した供試材を用い、電子ビーム法による局部焼鈍条件を見い出した。
徐 平光; 石島 暖大; Qiu, H.*; 諸岡 聡; Harjo, S.
no journal, ,
最近の陽電子消滅法や水素マイクロプリント法など分析技術の進歩により、金属組織に対応した水素分布の可視化や存在位置まで検出できるようになった。一方で、水素脆化という力学特性の劣化進行過程に対して、原子レベルでの組織評価とマクロな機械試験を組み合わせた中性子回折技術が有効である。通常の回折法では、ppmレベルの拡散水素を含有した鉄鋼材料の結晶構造の変化を評価することは困難である。しかし、その鉄鋼材料の力学特性が拡散水素の影響を受けることに着目して、中性子回折法によるその場測定を用いて、水素チャージした高張力鋼板の水素脆化挙動と結晶回転を同時に評価した。水素チャージの有無に関係なく、引張変形の進行に伴い
110
結晶配向が強くなり、一方で200,211は弱くなった。これは単軸引張変形による結晶回転に由来する。110結晶配向は、ネッキング変形中にさらに強くなるが、その後、水素チャージなしの試料では、110結晶配向の緩和によって高い絞り率で破断に至ったのに対し、水素チャージした試料では、充分緩和せずに低い絞り率で破断に至った。
徐 平光; 石島 暖大; Qiu, H.*; 諸岡 聡; Gong, W.*; Harjo, S.
no journal, ,
Hydrogen-induced ductility loss or hydrogen embrittlement is related to the diffusional entrance of environmental hydrogen into ultrahigh strength steel materials. Neutron diffraction as a powerful nondestructive method has been developed well for monitoring the elastoplastic deformation and the crystallographic texture evolution. However, considering the tiny amount of diffusive hydrogen on crystal structure of steel materials, the monitoring using neutron diffraction is thought as a challenging research. Neutron diffraction during tensile deformation of cylinder samples prepared from a 12mm-thick high strength steel plate with and without hydrogen charging was carried out in situ, and the grain orientation rotations were discussed through the relative change of normalized integration intensity of individual diffraction peaks. The anisotropy of elastoplastic deformation behaviors of high strength steel plate and the effect of hydrogen charging on total elongation and reduction in the area has been confirmed. 110-fiber preferred orientation becomes stronger during uniaxial tensile deformation of samples with and without hydrogen charging; the complex multiaxial stress field during local necking deformation induces more evident weakening of final 110-fiber preferred orientation in the non-hydrogen steel than the hydrogen charged steel, suggesting that neutron diffraction is suitable for monitoring the plastic deformation of hydrogen-charged high strength steel.
柴山 由樹; 諸岡 聡; 徐 平光; 菖蒲 敬久
no journal, ,
In this study, the stress states during various plastic deformations were classified based on stress triaxiality. The deformation modes were designed respectively, and the triaxial stress evolution behaviors of high-strength martensitic steels under different deformation modes were evaluated experimentally by neutron diffraction measurement and numerically using finite element analysis to investigate the effects of stress triaxiality on the stress-strain responses and hydrogen embrittlement behaviors. The comparison between experimental measurement and numerical simulation results suggests that the above method is applicable for evaluating hydrogen embrittlement susceptibility.
