Mechanical properties and corrosion of superalloys in high temperature helium environment

近藤 達男

Superalloys Japan-US Seminar,l985, p.121 - 132, 1985/00

不活性気体を熱媒体に用いる熱機関は高温化の上で有望であり、とくに原子炉への利用ではHTRとして既に実用化されている。プロセス化学への利用を念頭にした超高温の熱交換器の開発で、耐熱材料の確保が技術上の最大の鍵であることから、種々の耐熱合金のヘリウム雰囲気における耐久挙動を定量評価する研究が行われている。950Cをねらったヘリウム熱交換器用耐熱合金の開発の概況と、その計画の中で中心課題となっているクリープ、疲労および腐食について、主として環境と材料の界面で起る現象が、どのように耐久性能に影響を及ぼすかについて述べる。耐食性を高めた材料は少くとも10000時間までの試験では環境感受性を示さないこと、しかし材料内部には脱浸炭などの変化が少しづつ進行していることなどを基に10万時間程度の耐久挙動をいかにして予測するかを論ずる。

高温ガス炉近似ヘリウム環境におけるオーステナイト系耐熱合金の酸化と浸炭に及ぼす表面冷間加工の影響

田村 学*; 近藤 達男

JAERI-M 9948, 27 Pages, 1982/02

JAERI-M-9948.pdf:1.49MB

実機の組立または補修時に素材がグラインダまたはショット仕上などの表面冷間加工を受けることに注目して、ハステロイ-X合金の9001000Cの不純ヘリウム中における腐食挙動に及ぼす表面冷間加工の影響を研究した。一般に冷間加工した材料の酸化はしばしば抑制される傾向を示すが、本研究の条件ではショット加工によって強い表面加工を与えると酸化および浸炭を著しく加速することを見出した。より加工の程度の少ないグラインダによる精密表面仕上の場合には加速現象は顕著ではなく、エメリ紙で研磨したものと同程度の酸化を示した。しかし、概して表面冷間仕上は9001000CのHTGR近似の不純ヘリウム中においては程度の差こそあれ 酸化,浸炭を促進する。1000Cにおいては加熱後の冷却中に表面冷間上仕した試料の被膜は剥離しやすくなる。表面冷間加工によって酸化挙動が影響を受ける要因としてクロムの表面への拡散が容易になるためであることはよく知られているが、本実験の場合、表面冷間加工によって導入される加工度のミクロ的な不均一性がかえって酸化,浸炭を促進したものと判断した。