オーステナイト系耐熱超合金の高温高サイクル疲労特性

摘要

析出強化型高強度オーステナイト系耐熱合金A286とAlloy718ならびにオーステナイト系ステンレス鋼304Lの10{sup}7サイクルまでの高温疲労特性を調べ，高温疲労寿命に及ぼす結晶粒径依存性を一般的な鉄鋼材料と比較し，また破壊形態の違いを検討した結果，以下の点が明らかになった。 (1) A286およびAlloy718の高温疲労寿命に及ぼす結晶粒径依存性は，両者とも顕著に現れた。 10{sup}5サイクルを超える高サイクル域での疲労破壊は，典型的な内部破壊を示し，起点には粒径サイズに対応する平坦なファセットが明瞭に観察され，顕著な粒径依存性が存在した。 10{sup}4サイクルまでの領域では粒径依存性が存在しなかった。 (2)引張強度と疲労強度の相関を一般的な鉄鋼材料と比較すると，高強度のA286およびAlloy718の粗粒材ではファセットを起点とする内部破壊が生じることから，著しく低い疲労強度を示す関係となった。 細粒材では表面破壊する一般的な鉄鋼材料とほぼ一致した。 一方，低強度の304L鋼の破壊形態は高サイクル域においても表面破壊であることから，一般的な鉄鋼材料と同様な相関性を示した。