報告書番号

Q13001

タイトル（和文）

Ni基合金Alloy 617の母材および溶接継手の高温引張および疲労特性評価

タイトル（英文）

Evaluation of tensile and fatigue properties at high temperatures for Ni-based superalloy Alloy 617 base and welded joint

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，A-USC発電プラントの実機部材としての健全性を確保するため，Ni基超合金Alloy 617の母材および溶接継手の高温強度特性を調査した．平滑丸棒および切欠き試験片を用いて，700℃および800℃，数種類のひずみ速度下で引張試験を実施した．また，700℃でひずみ制御下での疲労試験を行った．その結果，700℃ではひずみ速度の低下に伴って0.2%耐力は動的ひずみ時効により増加したが，800℃では逆に低下した．一方，引張強さおよび破断伸びは，両温度下でひずみ速度の減少に伴ってともに低下する傾向を示した．また，破面観察結果から700℃では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．溶接継手試験片は母材より0.2%耐力は大きいが，破断伸びは小さかった．全ひずみ範囲が同じ場合，溶接継手試験片の疲労寿命は母材のそれらより小さく，主き裂はすべて溶接金属で発生した．さらに，応力振幅により母材および溶接継手試験片の疲労寿命を精度よく整理することができた．

概要 （英文）

High temperature strength of a nickel-based superalloy, Alloy 617 base and welded joint, was investigated for evaluating its reliability as a component material of advanced ultrasupercritical (A-USC) power plants. Tensile tests with various strain rates were conducted at 700degree and 800degree using both smooth bar and notched specimens. Strain controlled fatigue tests were performed mainly at 700degree using smooth bar specimen. The 0.2% proof stress increased with decreasing strain rate due to dynamic strain aging at 700degree, whereas it decreased conversely at 800degree. The ultimate tensile strength and the elongation decreased with decreasing strain rate at both temperatures, and the transgranular fracture at higher strain rate changed to intergranular fracture at lower strain rate at 700degree. Welded joint specimen shows higher 0.2% proof stress and lower elongation compared with base specimen. At the same strain range, fatigue lives of welded joint specimen were smaller than those of base specimen, and main crack was found at weld metal in all the welded joint specimens. Stress amplitude, on the other hand, satisfactorily correlates the fatigue lives of both base and welded joint specimens.

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