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菊地 賢司; 加藤 崇; 杉本 誠; 石尾 光太郎*; 深谷 清; 加治 芳行
材料, 48(2), p.152 - 158, 1999/02
オブジェクト指向材料であるインコロイ908は、超伝導コイルジャケット材として核融合炉で使用するために開発したNi-Fe基材料で、超伝導化熱処理条件温度650度、超伝導温度-269度で使用される先進材料である。本論文は、アルゴン雰囲気で実施された熱処理でジャケットが割れた原因究明のため、割れた材料の組織、強度の調査、及び計算機シミュレーションにより力学的原因解明を行った結果を報告している。亀裂は3次元的に粒界に沿って進展していること、酸素の関与が認められること、かなり高い引張りの残留応力が塑性加工時に発生した可能性があることなどを明らかにした。最後に今後の対策として、引張りの応力発生を抑止できない以上、550度の手前の温度で十分にベーキングして、酸素濃度を下げる必要があることを提言している。
菊地 賢司; 加藤 崇; 杉本 誠; 石尾 光太郎*; 深谷 清; 加治 芳行
第35回高温強度シンポジウム前刷集, p.95 - 99, 1997/00
インコロイ908は核融合炉の超伝導コイルジャケット材として材料設計され、充分にその機能を満たすポテンシャルを秘めている。一方、他の超合金と同様に、酸化により粒界割れを起こしやすいという弱点がある。本報告は、熱処理中に割れたジャケット材の原因を解析し、粒界割れの防止対策を示している。解析では、従来の材料研究における顕微鏡を用いたミクロ的な解析手法と陽解析に基づく大規模計算機シミュレーションの手法を融合させながら、波面の元素分析、破断材の機械的強度の変化測定、X線による表面残留応力の測定、塑性加工過程の計算機シミュレーションについて実施した。その結果、亀裂先端部の酸素濃度は検出限界以下であったこと、残留応力は塑性加工のプロセス上排除できないことなどを明らかにした。