JPH06222053A - Deterioration diagnostic method for ferrite based heat-resistant steel - Google Patents
Deterioration diagnostic method for ferrite based heat-resistant steelInfo
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- JPH06222053A JPH06222053A JP5010260A JP1026093A JPH06222053A JP H06222053 A JPH06222053 A JP H06222053A JP 5010260 A JP5010260 A JP 5010260A JP 1026093 A JP1026093 A JP 1026093A JP H06222053 A JPH06222053 A JP H06222053A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、フェライト系耐熱鋼の
劣化診断方法に係り、特に高温で長期間にわたって使用
されるフェライト系耐熱鋼の損傷を評価する方法であっ
て、負荷応力が小さく、時効による材料劣化が支配的な
部位の診断に好適なフェライト系耐熱鋼の評価方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, and particularly to a method for evaluating damage of ferritic heat-resistant steel used at high temperature for a long period of time, in which load stress is small, The present invention relates to a method for evaluating a ferritic heat resistant steel suitable for diagnosing a site where material deterioration due to aging is dominant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】火力発電プラントや化学プラント等の高
温・高圧下で長時間使用される機器では、運転中に使用
材料がクリープ、疲労または時効損傷を受け、材質が劣
化することはよく知られている。このような材質劣化は
使用材料のメタル温度、作用応力および使用時間によっ
て支配されるものであり、火力発電用ボイラではこれら
の支配因子を考慮し、通常１０万時間（約１５年）の寿
命をもつように設計されている。しかし、設計寿命を超
えて運転されているボイラが多くなってきており、ま
た、１０万時間以内でも燃焼ガスの偏流等によるメタル
温度の上昇や材料中の偏析等に起因する異常な材質劣化
が原因で材料が破損する事故も発生している。2. Description of the Related Art It is well known that materials used in thermal power plants, chemical plants, etc., which are used for a long time under high temperature and high pressure, are subject to creep, fatigue or aging damage during operation to deteriorate the materials. ing. Such material deterioration is governed by the metal temperature of the material used, the operating stress, and the operating time. In thermal power generation boilers, considering these controlling factors, a life of 100,000 hours (about 15 years) is usually taken into consideration. Designed to last. However, the number of boilers operating beyond the design life is increasing, and even within 100,000 hours, abnormal material deterioration due to metal temperature rise due to drift of combustion gas, segregation in materials, etc. There are also accidents where the material is damaged due to the cause.
【０００３】このような背景から、材料の余寿命を的確
に予測し、部分的な取り換えや補修を計画的に行なうこ
とによって、プラントとしての寿命を延長するための技
術が重要となってきている。材料の余寿命を直接検出す
る技術は、破壊法と非破壊法に大別されるが、非破壊的
に材料の余寿命が検出できれば、評価時間の短縮、コス
トの低減ができ、さらに同じ箇所を定期的にモニタリン
グできるため非常に有効である。非破壊的な方法として
は、使用材料の金属組織をレプリカ膜に写しとって観察
し、それによって評価するレプリカ法が広く採用されて
いる。例えば、クリープ損傷を評価する方法としては、
クリープによる結晶粒の変形度合いを見る方法（特開昭
６３−２２８０６２号公報）やキャビティを定量化する
方法（火力原子力発電 Vol.３９，No. ６，ｐ７５〜８
６）等がある。また、最近では上記の方法に金属組織の
変化や硬さ変化の情報を加え、総合的に評価する方法
（特願昭６３−１４２２６８号公報）も開発されてい
る。これらの方法のうち、結晶粒の変形度合いを見る方
法やキャビティを定量化する方法は、ある程度クリープ
損傷が進行しなければ評価できない方法である。しか
し、多くの部位では設計寿命を超えても、負荷応力が小
さいために実際の損傷はそれほど大きくなく、結晶粒の
変形やキャビティの生成等の形で現れることは少ない。
このような場合には、高温での長時間加熱に伴なう材質
劣化がクリープ損傷の主な原因となっており、これを評
価する方法としては金属組織や硬さの変化がある。[0003] Against this background, a technique for extending the life of a plant by accurately predicting the remaining life of the material and systematically performing partial replacement or repair has become important. . The technology for directly detecting the remaining life of a material is roughly divided into a destructive method and a non-destructive method. If the remaining life of a material can be detected nondestructively, the evaluation time can be shortened and the cost can be reduced. It is very effective because it can be monitored regularly. As a non-destructive method, a replica method is widely adopted in which a metal structure of a used material is copied on a replica film and observed, and then evaluated. For example, as a method to evaluate creep damage,
A method for observing the degree of deformation of crystal grains due to creep (Japanese Patent Laid-Open No. 63-228062) and a method for quantifying cavities (Thermal Nuclear Power Generation Vol.39, No. 6, p75-8)
6) etc. In addition, recently, a method for comprehensively evaluating the above method by adding information on changes in the metal structure and changes in hardness (Japanese Patent Application No. 63-142268) has been developed. Among these methods, the method of observing the degree of deformation of crystal grains and the method of quantifying cavities cannot be evaluated unless creep damage progresses to some extent. However, in many parts, even if the design life is exceeded, the actual stress is not so large because the load stress is small, and it is unlikely to appear in the form of crystal grain deformation or cavity formation.
In such a case, deterioration of the material due to long-term heating at a high temperature is the main cause of creep damage, and a method for evaluating this is a change in metal structure or hardness.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で述べ
たように、高温長時間加熱に伴なう材質劣化を評価する
方法として、金属組織や硬さの変化がある。金属組織の
評価方法は、上記従来方法で述べた総合的に評価する方
法やその他にも提案されているが（例えば特開平２−２
６３１６０号公報）、いずれも金属組織の変化を「パー
ライトの分解」「炭化物の球状化」等、定性的に分類し
ているだけにすぎない。また、このような問題点を解決
するために発明者らの発明にかかる未公知の「金属組織
評価法」では、画像処理装置を応用して加熱時効による
金属組織変化を定量的に評価する方法を提案している。
しかし、画像処理を使用して評価しなければならないた
め、評価に時間がかかるという問題点がある。As described in the above-mentioned prior art, there is a change in metallographic structure and hardness as a method for evaluating the deterioration of material due to heating at high temperature for a long time. As a method for evaluating a metallographic structure, there have been proposed the comprehensive evaluation method described in the above conventional method and other methods (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-2).
No. 63160), the changes in the metal structure are only qualitatively classified as "decomposition of pearlite", "spheroidization of carbides" and the like. Further, in order to solve such a problem, in the unknown "metallographic evaluation method" according to the inventions of the inventors, a method for quantitatively evaluating the metallographic change due to heat aging by applying an image processing device. Is proposed.
However, since it has to be evaluated using image processing, there is a problem that the evaluation takes time.
【０００５】一方、硬さによる方法は、定量的で比較的
簡便な方法であり、強度だけが重視されるタービン用Ｃ
ｒＭｏＶ鋼等では有効な方法である。しかし、ボイラ用
のフェライト系耐熱鋼は強度とともに加工性や溶接性を
重視していることから初期の硬さが比較的低く、しかも
高温長時間加熱による硬さ低下量が少ないため、現状の
方法による硬さ測定結果で材質劣化を評価するのは困難
である。On the other hand, the hardness method is a quantitative and relatively simple method, and only the strength is important for the turbine C.
This is an effective method for rMoV steel and the like. However, since ferritic heat-resistant steel for boilers emphasizes workability and weldability as well as strength, its initial hardness is relatively low, and the amount of hardness reduction due to heating at high temperature for a long time is small. It is difficult to evaluate the deterioration of the material from the result of hardness measurement by.
【０００６】本発明の目的は、このような問題点を解決
し、ボイラ用のフェライト系耐熱鋼の高温長時間加熱に
よる材質劣化を評価するのに好適な硬さ測定方法を提供
することにある。An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a hardness measuring method suitable for evaluating the material deterioration of ferritic heat resistant steel for boilers due to heating at high temperature for a long time. .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の第１の発明は、高温機器材として使用されている
フェライトとパーライトまたはフェライトと焼もどしベ
ーナイトの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼の劣化
診断方法において、結晶粒径以下の圧痕ができる荷重で
測定したパーライト部または焼もどしベーナイト部の硬
さによって材質の劣化度合いを評価することを特徴とす
るフェライト系耐熱鋼の劣化診断方法に関する。In order to achieve the above object, the first invention of the present application is to provide a ferritic heat-resistant steel having a metal structure of ferrite and pearlite or ferrite and tempered bainite, which is used as a material for high temperature equipment. The present invention relates to a method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized in that the degree of deterioration of a material is evaluated by the hardness of a pearlite part or a tempered bainite part measured with a load that produces an indentation of a grain size or less.
【０００８】第２の発明は、高温機器材として使用され
ているフェライトとパーライトまたはフェライトと焼も
どしベーナイトの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼
の劣化診断方法において、結晶粒径以下の圧痕ができる
荷重で測定したパーライト部とフェライト部の硬さの差
または焼もどしベーナイト部とフェライト部の硬さの差
によって材質の劣化度合いを評価することを特徴とする
フェライト系耐熱鋼の劣化診断方法に関する。A second aspect of the present invention is a method for diagnosing deterioration of a ferritic heat-resistant steel having a metallic structure of ferrite and pearlite or ferrite and tempered bainite, which is used as a high-temperature equipment material, and a load that causes an indentation of a grain size or less The present invention relates to a method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized by evaluating the degree of deterioration of a material based on the difference in hardness between the pearlite part and the ferrite part or the difference in hardness between the tempered bainite part and the ferrite part measured in Section 2.
【０００９】第３の発明は、高温機器材として使用され
ているフェライトとパーライトまたはフェライトと焼も
どしベーナイトの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼
の劣化診断方法において、結晶粒径以下の圧痕ができる
荷重で少なくとも１０点以上の硬さを測定し、その最大
値で材質の劣化度合いを評価することを特徴とするフェ
ライト系耐熱鋼の劣化診断方法に関する。A third invention is a method for diagnosing deterioration of a ferritic heat-resistant steel having a metal structure of ferrite and pearlite or ferrite and tempered bainite, which is used as a material for high-temperature equipment, and a load capable of producing an indentation of a grain size or less. The present invention relates to a method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized by measuring the hardness of at least 10 points and evaluating the degree of deterioration of the material with the maximum value.
【００１０】第４の発明は、高温機器材として使用され
ているフェライトとパーライトまたはフェライトと焼も
どしベーナイトの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼
の劣化診断方法において、結晶粒径以下の圧痕ができる
荷重で少なくとも１０点以上の硬さを測定し、その最大
値と最小値の差で材質の劣化度合いを評価することを特
徴とするフェライト系耐熱鋼の劣化診断方法に関する。A fourth aspect of the present invention is a method for diagnosing deterioration of a ferritic heat-resistant steel having a metallic structure of ferrite and pearlite or ferrite and tempered bainite, which is used as a high-temperature equipment material, and a load that causes an indentation of a grain size or less. The present invention relates to a method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized in that the hardness is measured at least at 10 points and the degree of deterioration of the material is evaluated by the difference between the maximum value and the minimum value.
【００１１】使用する機器はマイクロビッカース硬さ計
で、結晶粒径以下の圧痕ができるような荷重で硬さを測
定する。ボイラ用ＣｒＭｏ鋼の金属組織は一般的にフェ
ライトと焼もどしベーナイトまたはフェライトとパーラ
イトからなっており、焼もどしベーナイト（またはパー
ライト）部分だけの硬さを測定し、その変化によって加
熱時効の程度を評価する。または、焼もどしベーナイト
（またはパーライト）部分とフェライト部分の硬さの差
の変化で評価する。The equipment used is a micro-Vickers hardness meter, and the hardness is measured with a load such that an indentation having a grain size equal to or smaller than the crystal grain size is produced. The metallic structure of CrMo steel for boilers generally consists of ferrite and tempered bainite or ferrite and pearlite. The hardness of only tempered bainite (or pearlite) is measured, and the degree of heat aging is evaluated by the change. To do. Alternatively, it is evaluated by the change in hardness between the tempered bainite (or pearlite) portion and the ferrite portion.
【００１２】このようにして加熱時効の程度を評価し、
あらかじめ求めておいた加熱時効に伴なう材質劣化とク
リープ損傷率の関係から寿命を評価する。In this way, the degree of heat aging is evaluated,
The life is evaluated from the relationship between the deterioration of the material due to heating aging and the creep damage rate which was obtained in advance.
【００１３】[0013]
【作用】ボイラ用ＣｒＭｏ鋼の金属組織は一般的にフェ
ライトと焼もどしベーナイトまたはフェライトとパーラ
イトからなっている。このような材料を高温で加熱する
と焼もどしベーナイト（またはパーライト）が分解して
炭化物が凝集粗大化していく。このような金属組織変化
に伴い硬さも低下していくが、一般的にビッカース硬さ
計やエコーチップ硬さ計では数個から十数個の結晶粒の
平均的な硬さを測定している。例えばビッカース硬さ計
を用いて１０kgの荷重で測定した場合、圧痕の大きさは
３００〜４００μｍ程度であり、結晶粒の大きさ（熱処
理等により異なるが５０〜１００μｍ程度）の数倍にな
る。The metal structure of CrMo steel for boilers is generally composed of ferrite and tempered bainite or ferrite and pearlite. When such a material is heated at a high temperature, tempered bainite (or pearlite) is decomposed and carbides are agglomerated and coarsened. Although hardness decreases with such metallographic changes, generally Vickers hardness meter and echo tip hardness meter measure the average hardness of several to a dozen or so crystal grains. . For example, when measured with a load of 10 kg using a Vickers hardness meter, the size of the indentation is about 300 to 400 μm, which is several times the size of the crystal grain (about 50 to 100 μm although it varies depending on heat treatment etc.).
【００１４】また、エコーチップ硬さ計でも圧痕の大き
さは５００μｍ以上になることから、これらの硬さは、
フェライトと焼もどしベーナイト（またはパーライト）
の平均的な硬さを測定しているといえる。しかし、詳細
に見ると焼もどしベーナイト（またはパーライト）部分
とフェライト部分の硬さは大きく異なっている。すなわ
ち、焼もどしベーナイト（またはパーライト）は炭化物
が集まったものであり初期の硬さは非常に高くなってい
る。この炭化物は高温長時間加熱によって分解・凝集・
粗大化していくことから焼もどしベーナイト（またはパ
ーライト）部分の硬さは大きく低下していく。フェライ
ト部分は金属組織の変化が少ないために硬さの変化が小
さいが、一般的にはフェライト部分の面積が大きいため
に、通常のビッカース硬さ計やエコーチップ硬さ計で測
定した平均的な硬さ変化は、ほとんどフェライト部分の
硬さ変化と同等になっている。Even with an echo chip hardness meter, the size of the indentation is 500 μm or more.
Ferrite and tempered bainite (or pearlite)
It can be said that the average hardness of is measured. However, in detail, the hardness of the tempered bainite (or pearlite) part and the ferrite part are greatly different. That is, tempered bainite (or pearlite) is a collection of carbides and has an extremely high initial hardness. This carbide decomposes and agglomerates when heated at high temperature for a long time.
As it coarsens, the hardness of the tempered bainite (or pearlite) part decreases significantly. The hardness of the ferrite part is small because the change in the metal structure is small, but in general, the area of the ferrite part is large, so the average value measured by a normal Vickers hardness meter or echo tip hardness meter is The change in hardness is almost the same as the change in hardness of the ferrite part.
【００１５】本発明はこの部分に着目したものであり、
加熱時効による変化の大きい焼もどしベーナイト（また
はパーライト）部分の硬さをパラメータとして評価する
方法で、変化が大きいため非常に感度が良く、精度の良
い診断が可能となる。The present invention focuses on this part,
This is a method in which the hardness of the tempered bainite (or pearlite) portion, which greatly changes due to heat aging, is evaluated as a parameter. Since the change is large, the sensitivity is very good, and highly accurate diagnosis is possible.
【００１６】[0016]
【実施例】本発明の実施例を図を用いて説明する。使用
した材料は２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ配管材（ＳＴＰＡ２
４）で、金属組織はフェライトと焼もどしベーナイトの
混合組織になっている。この材料を６５０℃でそれぞれ
３００、１０００、５０００時間加熱時効した。このよ
うなフェライト系耐熱鋼では、加熱時効が進行するに従
い、焼もどしベーナイトが分解し、炭化物が球状化、凝
集していく。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The used material is 2.25Cr-1Mo piping material (STPA2
In 4), the metal structure is a mixed structure of ferrite and tempered bainite. This material was heat aged at 650 ° C. for 300, 1000 and 5000 hours, respectively. In such a ferritic heat-resistant steel, as the heat aging progresses, the temper bainite decomposes and the carbides become spheroidized and aggregate.
【００１７】このように時効した材料の硬さをマイクロ
ビッカース硬さ計で測定した。測定荷重は１００ｇとし
たが、この荷重でできる圧痕の大きさは３０〜４０μｍ
程度であり、結晶粒径（この材料では約５０μｍ）より
やや小さくなっている。測定荷重は圧痕が結晶粒径より
小さければ良く、１００ｇ以下でも良いが、荷重が小さ
くなると測定精度が悪くなる可能性があるため、結晶粒
径以下の圧痕ができる条件下で５０ｇ〜２００ｇが好適
である。The hardness of the material thus aged was measured with a micro Vickers hardness meter. The measurement load was 100 g, but the size of the indentation formed by this load is 30-40 μm.
And is slightly smaller than the crystal grain size (about 50 μm in this material). The measurement load may be 100 g or less as long as the indentation is smaller than the crystal grain size, but the measurement accuracy may be deteriorated if the load is small. Therefore, 50 g to 200 g is preferable under the condition that the indentation of the crystal grain size or less is possible. Is.
【００１８】図１は、荷重１００ｇで焼もどしベーナイ
ト部とフェライト部を個々に測定した結果である。図の
横軸は加熱時効の程度を表わす焼もどしパラメータで、
焼もどしパラメータＰは次式で表わすことができる。 Ｐ＝Ｔ（ｃ＋ log t）×１０-3 Ｔ：絶対温度（Ｋ） ｔ：時効時間（ｈ） ｃ：定数（＝２０） 図から分かるように、焼もどしベーナイト部、フェライ
ト部ともに加熱時効により硬さが低下していくが、フェ
ライト部では初期硬さがＨｖ１４０程度と低く、加熱時
効による低下量も小さい。このため、フェライト部の硬
さ変化で加熱時効の程度を評価するのは困難である。こ
れに対し、焼もどしベーナイト部では初期の硬さがＨｖ
２００を超えており、加熱時効による低下量も大きくな
っている。特に、７００℃×２０００ｈの時効ではフェ
ライト部と同等の硬さにまで低下している。このため、
焼もどしベーナイト部の硬さで評価すれば加熱時効の程
度を精度良く評価することができる。また、図２は焼も
どしベーナイト部とフェライト部の硬さの差をとり、こ
の差の加熱時効による変化を示したものである。この図
からわかるように焼もどしベーナイトとフェライトの硬
さの差をパラメータとしても加熱時効による変化が大き
く、焼もどしベーナイト部の硬さによる評価と同等の評
価が可能である。FIG. 1 shows the results of individually measuring the tempered bainite part and the ferrite part under a load of 100 g. The horizontal axis of the figure is the tempering parameter that indicates the degree of heat aging.
The tempering parameter P can be expressed by the following equation. P = T (c + log t) × 10 −3 T: Absolute temperature (K) t: Aging time (h) c: Constant (= 20) As can be seen from the figure, both the tempered bainite part and the ferrite part are heated by aging. Although the hardness decreases, the initial hardness of the ferrite part is as low as Hv140 and the decrease due to heating aging is small. Therefore, it is difficult to evaluate the degree of heat aging by the change in hardness of the ferrite part. On the other hand, in the tempered bainite part, the initial hardness is Hv.
It exceeds 200, and the reduction amount due to heat aging is also large. In particular, when aged at 700 ° C. for 2000 hours, the hardness is reduced to the same level as the ferrite part. For this reason,
If the hardness of the tempered bainite part is evaluated, the degree of heat aging can be evaluated accurately. Further, FIG. 2 shows the difference in hardness between the tempered bainite part and the ferrite part, and shows the change due to heating aging. As can be seen from this figure, even if the difference in hardness between the tempered bainite and the ferrite is used as a parameter, the change due to heating aging is large, and the same evaluation as the evaluation by the hardness of the tempered bainite part is possible.
【００１９】図３に本発明を用いた実機での診断手順を
示す。本手法は１００ｇ程度の低荷重で圧痕を打ち、精
密な測定をする必要があることから、現地のその場で測
定するのは困難である。したがって、サンプルを採取し
て硬さを測定するが、逆に測定荷重が小さいことから非
常に小さいサンプルで測定可能であり、ほとんど非破壊
に近い状態で評価できる。採取したミニチュアサンプル
は研磨・エッチングを行ない、焼もどしベーナイト部、
フェライト部を狙って圧痕を打ち、硬さを測定する。FIG. 3 shows a diagnostic procedure in an actual machine using the present invention. In this method, it is difficult to make an in-situ measurement because it is necessary to make an indentation with a low load of about 100 g and perform a precise measurement. Therefore, a sample is taken and the hardness is measured. On the contrary, since the measurement load is small, it is possible to measure with a very small sample, and the evaluation can be performed in a nearly nondestructive state. The collected miniature sample is polished and etched, the tempered bainite part,
Make an indentation aiming at the ferrite part and measure the hardness.
【００２０】この結果からクリープ損傷を評価するため
には、あらかじめ、それぞれの焼もどしパラメータ値に
対応する時効材が、クリープ損傷に換算してどの程度の
損傷率に対応しているかを実験的に求めておき、焼もど
しパラメータとクリープ損傷率の関係を把握しておけば
よい。そして、実機において負荷応力が小さい場合には
焼もどしパラメータに対応するクリープ損傷率がそのま
ま適用でき、また、負荷応力が大きければ結晶粒の変形
やキャビティの生成などの形となって現われるので、そ
れらのパラメータと組み合わせて評価すればよい。In order to evaluate the creep damage from these results, it is necessary to experimentally test in advance how much the aging material corresponding to each tempering parameter value corresponds to the damage rate in terms of creep damage. It is only necessary to obtain and grasp the relationship between the tempering parameter and the creep damage rate. Then, when the load stress is small in the actual machine, the creep damage rate corresponding to the tempering parameter can be applied as it is, and when the load stress is large, it appears in the form of crystal grain deformation or cavity generation, etc. It may be evaluated in combination with the parameter.
【００２１】以上のように、マイクロビッカース硬さ計
による焼もどしベーナイト部分の硬さ測定値または焼も
どしベーナイト部とフェライト部との硬さの差を用いる
ことにより加熱時効の程度を精度良く評価でき、さらに
クリープ損傷率も評価することができる。また、マイク
ロビッカース硬さ計を用い、結晶粒径以下の大きさの圧
痕ができる荷重で任意の数点の硬さを測定し、その最大
値、または最大値と最小値の差で高温長時間加熱による
材質劣化を評価することもできる。これは、いくつかの
任意の部分の硬さを測定した場合、その最大値は焼もど
しベーナイト部に対応し、最小値はフェライト部に相当
するからである。しかし、必ず焼もどしベーナイト部に
圧痕を打つ必要があるため、数多くの点を測定した方が
良いが、種々検討した結果、少なくとも１０点以上測定
する必要がある。As described above, the degree of heating aging can be accurately evaluated by using the hardness measurement value of the tempered bainite portion by the micro Vickers hardness meter or the difference in hardness between the tempered bainite portion and the ferrite portion. Moreover, the creep damage rate can also be evaluated. Also, using a micro Vickers hardness meter, measure the hardness at any number of points with a load that can make an indentation of a size not larger than the crystal grain size, and measure the maximum value or the difference between the maximum value and the minimum value at high temperature for a long time. It is also possible to evaluate material deterioration due to heating. This is because when the hardness of some arbitrary portions is measured, the maximum value corresponds to the tempered bainite portion and the minimum value corresponds to the ferrite portion. However, since it is necessary to make an indentation on the tempered bainite portion without fail, it is better to measure many points, but as a result of various studies, it is necessary to measure at least 10 points or more.
【００２２】この方法では、焼もどしベーナイト部また
はフェライト部を狙って圧痕を打つ必要はなく、したが
って、エッチングをする必要はない。In this method, it is not necessary to make an indentation aiming at the tempered bainite portion or the ferrite portion, and therefore, etching is not necessary.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、加熱時効による材質劣
化を、硬さ測定という簡便な手法を用いて定量的にかつ
高精度で評価できる。したがって、負荷応力が小さく加
熱時効による材料劣化が主原因の低クリープ損傷域の評
価が可能になり、その工業的価値は非常に大きい。According to the present invention, material deterioration due to heat aging can be quantitatively and highly accurately evaluated using a simple method of measuring hardness. Therefore, it is possible to evaluate the low creep damage region where the load stress is small and the material deterioration due to heat aging is the main cause, and its industrial value is very large.
【図１】ＳＴＰＡ２４の焼もどしベーナイト部およびフ
ェライト部の加熱時効によるビッカース硬さ（荷重１０
０ｇ）の変化を示す図。FIG. 1 Vickers hardness (load 10) of STPA24 tempered bainite part and ferrite part by heat aging
The figure which shows the change of 0 g).
【図２】ＳＴＰＡ２４の焼もどしベーナイト部とフェラ
イト部のビッカース硬さ（荷重１００ｇ）の差の加熱時
効による変化を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a change in difference in Vickers hardness (load 100 g) between a tempered bainite part and a ferrite part of STPA24 due to heating aging.
【図３】本発明による実機での硬さ測定手順を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a hardness measurement procedure in an actual machine according to the present invention.
Claims (4)
イトとパーライトまたはフェライトと焼もどしベーナイ
トの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼の劣化診断方
法において、結晶粒径以下の圧痕ができる荷重で測定し
たパーライト部または焼もどしベーナイト部の硬さによ
って材質の劣化度合いを評価することを特徴とするフェ
ライト系耐熱鋼の劣化診断方法。1. A method for diagnosing deterioration of a ferritic heat-resistant steel having a metallic structure of ferrite and pearlite or ferrite and tempered bainite, which is used as a high-temperature equipment material, and pearlite measured with a load that produces an indentation of a grain size or less. A method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized in that the degree of deterioration of the material is evaluated by the hardness of the part or tempered bainite part.
イトとパーライトまたはフェライトと焼もどしベーナイ
トの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼の劣化診断方
法において、結晶粒径以下の圧痕ができる荷重で測定し
たパーライト部とフェライト部の硬さの差または焼もど
しベーナイト部とフェライト部の硬さの差によって材質
の劣化度合いを評価することを特徴とするフェライト系
耐熱鋼の劣化診断方法。2. A method for diagnosing deterioration of a ferritic heat-resistant steel having a metallographic structure of ferrite and tempered bainite, which is used as a material for high-temperature equipment, wherein pearlite is measured with a load that produces an indentation of a grain size or less. A method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized by evaluating the degree of deterioration of a material based on a difference in hardness between a ferrite part and a ferrite part or a difference in hardness between a tempered bainite part and a ferrite part.
イトとパーライトまたはフェライトと焼もどしベーナイ
トの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼の劣化診断方
法において、結晶粒径以下の圧痕ができる荷重で少なく
とも１０点以上の硬さを測定し、その最大値で材質の劣
化度合いを評価することを特徴とするフェライト系耐熱
鋼の劣化診断方法。3. A method for diagnosing deterioration of a ferritic heat-resistant steel comprising a metal structure of ferrite and pearlite or ferrite and tempered bainite, which is used as a high-temperature equipment material, and at least 10 points with a load capable of producing an indentation of a grain size or less. A method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized by measuring the above hardness and evaluating the degree of deterioration of the material with the maximum value.
イトとパーライトまたはフェライトと焼もどしベーナイ
トの金属組織からなるフェライト系耐熱鋼の劣化診断方
法において、結晶粒径以下の圧痕ができる荷重で少なく
とも１０点以上の硬さを測定し、その最大値と最小値の
差で材質の劣化度合いを評価することを特徴とするフェ
ライト系耐熱鋼の劣化診断方法。4. A method for diagnosing deterioration of a ferritic heat-resistant steel comprising a metal structure of ferrite and pearlite or ferrite and tempered bainite, which is used as a high-temperature equipment material, and at least 10 points with a load capable of producing an indentation of a grain size or less. A method for diagnosing deterioration of ferritic heat-resistant steel, characterized by measuring the above hardness and evaluating the degree of deterioration of the material by the difference between the maximum value and the minimum value.
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