報告書番号

Q12005

タイトル（和文）

高効率火力発電プラント用候補材料Ni基合金Alloy 740Hの高温強度特性評価－第1報：高温引張，クリープおよび疲労特性の把握－

タイトル（英文）

Evaluation of high temperature strength of Ni-based superalloy Alloy 740H as candidate material for constructing advanced ultrasupercritical power plants- 1st report: Evaluation of tensile, creep and fatigue properties at high temperature -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，Ni基超合金Alloy 740HのA-USC発電プラントへの適用性について，高温強度特性の観点から検討した．700℃での引張，クリープおよび疲労試験を実施し，これらの強度特性を把握するとともに，他の候補材であるAlloy617およびAlloy263と比較した．その結果，ひずみ速度の低下に伴ってヤング率はわずかに減少したが，0.2%耐力はほぼ一定であった．一方，引張強さおよび破断伸びはひずみ速度の減少に伴って顕著に低下する傾向を示した．また，破面観察結果からひずみ速度の低下に伴い，破壊形態は粒内破壊から粒界破壊へ遷移することがわかった．Alloy740Hのクリープ破断時間は改良前のAlloy740と同じく，Alloy617およびAlloy263と比べて高強度であった．Alloy740Hの疲労限度は引張強さのおおよそ半分程度であり，疲労寿命はとくに低ひずみ範囲でAlloy617およびAlloy263と比べて長寿命となる傾向を示した．

概要 （英文）

High temperature strength of a nickel-based superalloy, Alloy 740H, was investigated to determine whether Alloy 740H was suitable for use as a material for constructing advanced ultrasupercritical (A-USC) power plants. A series of tensile, creep and fatigue tests was performed at 700degrees Celsius, and the high temperature strength of Alloy 740H was compared with those of other candidate materials, Alloy 617 and Alloy 263. Although the effect of the strain rate on the 0.2% proof stress of Alloy 740H was negligible, the ultimate tensile strength and the elongation significantly decreased with decreasing strain rate, and the transgranular fracture at higher strain rate changed to intergranular fracture at lower strain rate. The time to creep rupture of Alloy 740H was longer than those of Alloy 617 and Alloy 263. The fatigue limit of Alloy 740H was about half of the ultimate tensile strength, which is consistent with those of conventional steels. In addition, Alloy 740H showed greater fatigue strength than Alloy 617 and Alloy 263, especially at low strain range.

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