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METHOD FOR PRODUCING OXIDE DISPERSION-STRENGTHENED FERRITIC STEEL TUBE

Patent code P09A014508
File No. 11175
Posted date May 22, 2009
Application number P2002-298650
Publication number P2004-131816A
Patent number P3672903
Date of filing Oct 11, 2002
Date of publication of application Apr 30, 2004
Date of registration Apr 28, 2005
Inventor
  • (In Japanese)皆藤 威二
  • (In Japanese)鵜飼 重治
  • (In Japanese)大塚 智史
  • (In Japanese)小林 十思美
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
Title METHOD FOR PRODUCING OXIDE DISPERSION-STRENGTHENED FERRITIC STEEL TUBE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a tube made of oxide dispersion-strengthened ferritic steel by which intermediate heat treatment between cold rolling stages is performed without causing the formation of recrystallized structure and at a relatively high temperature to sufficiently soften the steel with the result that the cold rolling in the following stage can effectively be performed and the occurrence of cracks in the following cold rolling stage can be prevented.
SOLUTION: A stock is produced by the mixing and sintering of metal powder and oxide powder, and is repeatedly subjected to cold rolling and heat treatment three or more times in total so as to be formed into a tube with a required shape. In this case, each intermediate heat treatment between the rolling is performed by two stage heat treatment where the first heat treatment is performed at a heat treatment temperature of ≤1,l00°C, and the second heat treatment is performed at a heat treatment temperature of 1,100 to 1,250°C higher than that in the first one, and the final heat treatment is performed at ≥1,100°C. The preferable oxide dispersion-strengthened ferritic steel comprises, by mass, 11 to 15% Cr, 0.1 to 1% Ti and 0.15 to 0.35% Y2O3.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



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 O3 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。

Field of industrial application (In Japanese)



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。

Scope of claims (In Japanese)
【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 O3 :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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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State of application right Registered
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