低合金鋼の長時間クリープに伴う粒界近傍の組織変化

摘要

火力プラント部材の余寿命を評価する方法として、例えばクリープボイドの定量評価がある。クリープボイドンの数や大きさはクリープ変形の進行に伴い増加し、ボイドはき裂になって破壊に至る。このように、クリープボイドは破壊(寿命)と直接関連することから、クリープボイドの何らかの定量値とクリープ寿命比の相関を明らかにした上で、余寿命評価することになる。一方、長時間使用中には転位組織や析出物の変化も生じるが、組織変化と寿命(破壊)との関係は必ずしも明らかでない。しかし、組織変化は原子の拡散に伴い生じることから、温度·時間に敏感である。したがって、部材の温度等を推定する手法として、組織変化を利用できる可能性がある。著者らは、フェライト-パーライト組織の2.25Cr-1Mo鋼(JIS STBA24)において、結晶粒界近傍に生じる無析出帯(PFZ)に注目し、PFZ幅とラーソンミラーパラメータとの相関を明らかにし、PFZ幅の測定から、温度を推定する手法を提案した。実機では、2.25Cr-1Mo鋼以外の低合金鋼も使用されていることから、他の低合金鋼においても著者らが提案した手法が適用可能か検討する必要がある。