W含有高Crフェライト系耐熱鋼の650℃における粒界クリープ強化

摘要

600℃，300気圧以上の蒸気条件を有する化石燃料燃焼式発電ポイラの必須構成材料であるフェライト系耐熱鋼の高強度化は発電プラントの高効率化を推進する重要な技術である．近年実用化された高Crフェライト系耐熱鋼はクリープ強度向上を目的としてWを添加しているが，強化機構については固溶強化や析出強化の観点から多くの議論,報告があるものの詳細が明らかになっていない．クリープ破断強度はW添加量の単なる増加では向上せず,また耐水蒸気酸化性向上を狙ってCr量を増加してもクリープ特性の低下が観察される場合がある．一方，フェライト系耐熱鋼のクリープ破断強度は高い転位密度を有する組織の回復抑制が重要であるとする報告があるが，その機構においてWやCrがどのような役割を担っているかについて詳細には確認できていない．そこで，実験室で試作したASME規格鋼であるGr．92鋼（9mass％Cr-1.8mass％W鋼）の概略3プチ時間までのクリープ破断および変形特性の支配因子を，Crを増加した12Cr-1.8W鋼，CrとWを増加した11Cr-2.6W 鋼のそれらと比較することで実験的に抽出することを試みた．