Al-Zr 添加 15Cr-ODS 鋼中に形成した酸化物粒子/母相界面の構造解析

摘要

ナノサイズの酸化物粒子を高密度に分散させた酸化物分散強化鋼(ODS鋼)は、耐熱性、耐食性および耐照射性に優れており、原子炉の燃料被覆管や核融合炉ブランケット構造材料として実用化に向けた研究開発が進hでいる。これまで我々は、耐食性の向上を目的としてAl添加を行ったが、酸化物粒子の粗大化による高温強度の低下を伴った。一方、Al添加ODS鋼にZrを添加することで酸化物粒子の粗大化を抑制し、Al無添加とほぼ同等の高温強度を達成した。Al-Zr添加ODS鋼中の酸化物粒子は、主にY4Zr3O12とY2Zr2O7の2つの種類に分類され、母相との方位関係が異なっていた。Y4Zr3O12では観察した全ての粒子が1つの析出方位関係にあったが、Y2Zr2O7については2つの析出方位関係が存在していた。従って、これらの酸化物粒子/母相界面の構造がそれぞれ異なることから、ひずみ場の形成状況、転位に対するピン止め効果も異なると予測できる。そこで本研究では、Al-Zr同時添加のODS鋼中に形成された酸化物粒子/母相界面の構造を明らかにすることを目的とした。