2.25Cr-1Mo 鋼のクリープ損傷にともなう超音波特性の変化

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  • Creep-induced Microstructural Changes and Acoustic Damping in a 2.25Cr-1Mo Steel
  • 2.25Cr-1Moコウ ノ クリープ ソンショウ ニ トモナウ チョウオンパ トクセイ ノ ヘンカ

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抄録

AN10400308

電磁超音波共鳴法(EMAR)を用いて,923Kで数種類の応力下において,2.25%Cr-1%Mo鋼のクリープ損傷を評価した。EMARは,電磁超音波トランスデューサ(EMAT)によって金属内にMHｚ帯域の共鳴を発生させる方法で,非接触で,材料の超音波減衰と音速を得ることができる。減衰係数は,応力に依存せず,クリープ寿命の50-60％でピークを示した。この現象は, 光学顕微鏡, 走査型および透過型電子顕微鏡により,転位の可動性や再配列の変化に対応して変化していることが分かった。この評価法が、クリープ損傷に伴う損傷評価や余寿命予測に使える可能性を示した。

We investigated the microstructure evolution of 2.25Cr-1Mo steels　subjected to tensile creep at 923K through monitoring of shear-wave attenuation and velocity, using electromagnetic acoustic resonance (EMAR).Contactless transduction based on the magnetostrictive mechanism is the key to establishing a monitor for microstructural change in the bulk of the metals with a high sensitivity. In the short interval, 50 to 60% of the creep life, attenuation experiences a peak, being independent of the applied stress. This novel phenomenon is interpreted in terms of drastic change in dislocation mobility and rearrangement, which is supported by TEM observations for dislocation structure. At this particular period, the dense dislocation structure starts to transform to sub-grain boundaries, which temporally accompanies long, free dislocation,absorbing much ultrasonic energy to produce attenuation peak. EMAR has the potential to assess the damage advance and to predict the remaining creep life of metals.

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