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酸化物分散強化型フェライト鋼管の製造方法

国内特許コード P09A014508
整理番号 11175
掲載日 2009年5月22日
出願番号 特願2002-298650
公開番号 特開2004-131816
登録番号 特許第3672903号
出願日 平成14年10月11日(2002.10.11)
公開日 平成16年4月30日(2004.4.30)
登録日 平成17年4月28日(2005.4.28)
発明者
  • 皆藤 威二
  • 鵜飼 重治
  • 大塚 智史
  • 小林 十思美
出願人
  • 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 酸化物分散強化型フェライト鋼管の製造方法
発明の概要 【課題】冷間圧延途中の中間熱処理時に再結晶組織を生じさせることなく、かつ、比較的高温で中間熱処理を行うことで十分に軟化させて次工程の冷間圧延を効果的に行えるようにするとともに、冷間圧延工程における割れの発生を防止することができる、酸化物分散強化型フェライト鋼からなる管の製造方法を提供する。
【解決手段】金属粉末と酸化物粉末との混合焼結により素材を作製し、合計3回以上の冷間圧延および熱処理を繰り返して所要形状の管にするに際して、圧延途中の中間熱処理の各々を、第1段階目の熱処理温度を1100℃以下で行い第2段階目の熱処理温度を第1段階目より高い1100~1250℃で行う2段階熱処理とし、最終の熱処理を1100℃以上で行う。好ましい酸化物分散強化型フェライト鋼は、質量%で、Cr:11~15%、Ti:0.1~1%およびY2 3 :0.15~0.35%を含むものである。
【選択図】 なし
従来技術、競合技術の概要



従来から、耐中性子照射特性と高温強度特性に優れた材料として、フェライト鋼中に微細な酸化物粒子を分散させた酸化物分散強化型フェライト鋼が開発されており、これを用いた燃料被覆管等の製管加工も種々検討されている。

厳しい寸法精度を要求される燃料被覆管は細径薄肉であるため、その製造には加工度の大きい冷間圧延による製管加工が採用されている。





しかしながら、冷間圧延で製造した酸化物分散強化型フェライト鋼被覆管は、圧延方向に沿って結晶粒が細く伸びた針状結晶粒形態(繊維状組織)となるため、高速炉炉心構成要素として重要な管の周方向(圧延方向に直交する方向)の延性や内圧クリープ破断強度が低いという重大な技術的課題があった。また、酸化物分散強化型フェライト鋼は冷間圧延を繰り返すことにより硬化し、冷間圧延が困難になるとともに、割れが発生するなどの問題があった。





これらの問題を改善するために、冷間圧延後の熱処理を十分に行って結晶粒を粗大化させ、管の周方向にも結晶粒が成長した再結晶組織を生成させることが提案されている。例えば特開平8-229851号公報には、酸化物分散強化型フェライト鋼のY2 3 の含有量および過剰酸素の量を規定することにより、再結晶組織を生成し得る成分組成が記載されている。





さらに、冷間圧延を繰り返し行うことにより硬化するのを防止するために、例えば特願2001-062913号では、3回以上の冷間圧延および熱処理を繰り返して所要形状の管にするに際して、圧延途中の中間熱処理の温度を1100℃未満とすることにより再結晶組織を生じさせることなく加工により生じた歪みや転位を回復させて軟化させ、次工程の冷間圧延を効果的に行えるようにし、最終の熱処理を1100℃以上で行って再結晶組織を生成させる酸化物分散強化型フェライト鋼管の製造方法が提案されている。

産業上の利用分野



本発明は、特に、高速炉の炉心構成要素である燃料被覆管のような優れた耐中性子照射性と高温強度(内圧クリープ破断強度等)に優れた酸化物分散強化型フェライト鋼製の管の製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】金属粉末と酸化物粉末との混合焼結により素材を作製し、合計3回以上の冷間圧延および熱処理を繰り返して所要形状の管にするに際して、圧延途中の中間熱処理の各々を、第1段階目の熱処理温度を1100℃以下で行い第2段階目の熱処理温度を第1段階目より高い1100~1250℃で行う2段階熱処理とし、最終の熱処理を1100℃以上で行うことを特徴とする酸化物分散強化型フェライト鋼管の製造方法。
【請求項2】前記酸化物分散強化型フェライト鋼が、質量%で、Cr:11~15%、Ti:0.1~1%およびY2 3 :0.15~0.35%を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の酸化物分散強化型フェライト鋼管の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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