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残留α粒を有する高温強度に優れたマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P09A014509
整理番号 11617
掲載日 2009年5月22日
出願番号 特願2003-308458
公開番号 特開2005-076087
登録番号 特許第3753248号
出願日 平成15年9月1日(2003.9.1)
公開日 平成17年3月24日(2005.3.24)
登録日 平成17年12月22日(2005.12.22)
発明者
  • 大塚 智史
  • 鵜飼 重治
  • 皆藤 威二
  • 成田 健
  • 藤原 優行
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 残留α粒を有する高温強度に優れたマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】高温強度に優れたマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼を製造するために、熱間押出し時にα→γ変態を生じず、酸化物粒子が微細高密度に分散した残留α粒の割合を高めることができる方法を提供する。
【解決手段】元素粉末または合金粉末とY2 3 粉末を混合して機械的合金化処理を行い、熱間押出しにより固化した後、最終熱処理として焼きならし焼き戻し熱処理を施すことにより、質量%で、Cが0.05~0.25%、Crが8.0~12.0%、Wが0.1~4.0%、Tiが0.1~1.0%、Y2 3 が0.1~0.5%、残部がFeおよび不可避不純物からなるY2 3 粒子を分散させたマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼を製造する方法において、鋼中の過剰酸素量(鋼中の酸素量からY2 3 中の酸素量を差し引いた値)が特定の値となるように機械的合金化処理に際して粉末配合を行うこと。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



優れた高温強度と耐中性子照射特性が要求される原子炉、特に高速炉の構成部材には、従来よりオーステナイト系ステンレス鋼が用いられてきたが、耐スエリング特性などの耐照射特性に限界がある。一方、マルテンサイト系ステンレス鋼は耐照射特性に優れるものの、高温強度が低い欠点がある。





そこで、耐照射特性と高温強度特性の両方を具備した材料として、マルテンサイト系酸化物分散強化型鋼が開発され、この鋼中にTiを添加して酸化物分散粒子を微細分散化させることによって、高温強度を向上させる技術が提案されている。





例えば特許文献1には、質量%で、C:0.05~0.25%、Si:0.1%以下、Mn:0.1%以下、Cr:8~12%(但し12%は含まず)、Mo+W:0.1~4.0%、O(Y2 3 およびTiO2 分は除く):0.01%以下、残部がFeおよび不可避不純物からなり、かつ平均粒径1000Å以下のY2 3 とTiO2 による複合酸化物粒子がY2 3 +TiO2 =0.1~1.0%、分子比でTiO2 /Y2 3 0.5~2.0の範囲で基地に均一に分散されている焼戻しマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼が記載されている。





【特許文献1】

公平5-18897号公報

産業上の利用分野


本発明は、高温強度に優れたマルテンサイト系酸化物分散強化型(ODS)鋼を製造する方法に関するものである。



本発明のマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼は、優れた高温強度やクリープ強度が求められる高速増殖炉燃料被覆管用材料、核融合炉第一壁材料、火力発電用材料等に好ましく利用できる。

特許請求の範囲 【請求項1】
元素粉末または合金粉末とY2 3 粉末を混合して機械的合金化処理を行い、熱間押出しにより固化した後、最終熱処理として焼きならし焼き戻し熱処理を施すことにより、質量%で、Cが0.05~0.25%、Crが8.0~12.0%、Wが0.1~4.0%、Tiが0.1~1.0%、Y2 3 が0.1~0.5%、残部がFeおよび不可避不純物からなるY2 3 粒子を分散させたマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼を製造する方法において、鋼中の過剰酸素量が
0.22×Ti<ExO<0.32-8C/3+2Ti/3
(式中、 ExO:鋼中の過剰酸素量、質量%
Ti:鋼中のTi含有量、質量%
C:鋼中のC含有量、質量%
ここで過剰酸素量ExOは、YがすべてY2 3 として存在すると仮定して
鋼中の全酸素量からY2 3 中の酸素量を差し引いた量であり、次式に従
い算出する: ExO=Ototal -0.27Y
total :鋼中の全酸素量、質量%
Y:鋼中のY量、質量%)
となるように前記機械的合金化処理に際して粉末配合を行うことによって、前記熱間押出し時にα→γ変態を生じず、酸化物粒子が微細高密度に分散した残留α粒の割合を高めることを特徴とする残留α粒を有する高温強度に優れたマルテンサイト系酸化物分散強化型鋼の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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