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18-8系 オーステナイ トステンレス鋼のSUS 347H鋼 は,本 来,粒 界腐食あるいは応力腐食割れを抑制することを目的 として開発された鋼である1)。すなわち,Crよ りも炭素 との 親和力の強いNbを 炭素濃度に見合 う化学量論以上添加する ことによって,粒 界へのCr炭 化物の析出を抑制 し粒界腐食 感受性 を低 くすることが計 られている。微細で安定な NbC の析出によ り粒界腐食性のみならず高温強度が改善 される ため,こ の鋼はまた耐熱鋼 として も広 く用 いられている。 クリープ破断強度は,18-8系 オーステナイ トステンレス鋼 の中で最 も高い水準 にある。 しか しその反面,ク リープ破 断延性が低 いという欠点 も有 している。 SUS347H鋼 については金属材料技術研究所において多数 ヒー トのクリープ破断試験 を実施 し,10万 時間に及ぶクリ 。本鋼のクリープ破断 特性 は,基 本的にはSUS304H,316Hお よび321H鋼 に比べ てク リープ破断強度が高 く,そ の反面,ク リープ破断延性 が低い という傾向を示すが,ヒ ー ト間ではかなり大 きな違 いが生 じてお り,ク リープ破断強度のみならず破断延性 も 比較的高いヒー トや両者 ともに低 いヒー トなどば らつ きが み られる。 このようなクリープ破断特性に違いを生 じさせ る原因,特 に破断強度 と破断延性が ともに高 くなる原因を 明 らかにで きれば,ク リープ 破断特性の改善につなが り, さらには材料開発の指針 となる。 著者 らはこれまでに, SUS304H, 316H および 321H 鋼の クリープ破断特性 は,い ずれ も粒界析出物の種類や析出形 態の違いに起因するクリープ損傷の生成挙動の違 いに大き な影響 を受 けることを明らかにしている3-6)。SUS347H鋼 に おいて もCr炭 化物の粒界析出の抑制など,高 温クリープ中 に粒界の析 出形態が複雑に変化す ると考 えられるため, こ の変化 によるクリープ破断特性への影響が少なからず予想 される。 そこで本報告では,SUS347H鋼 の長時間クリープ破断特 性を明らかにする目的で,ク リープ破断特性に大 きな違い がみ られるヒー トを抽出し,ク リープ破壊様式,破 壊に導 くクリープ損傷の生成挙動及び微細組織等を調べ,特 に粒 界析出物の形態 に注目して,ヒ ー ト間に違いを生 じさせる 原因について検討 した。

Effects of Grain Boundary Precipitates on Long-Term Creep Rupture Properties of SUS347H Steel