
蒸気温度 700 ℃の A-USC 発電機セットの開発で最も重要な課題の一つは、タービン羽根車用の耐熱合金の開発である。一部の研究者は、Ni-0.05C-18Cr-13Co-9Mo-1.3Al-1.4Ti-0.1Ta-0.3Nb合金を開発し、実機のインペラを模擬した大型鍛造インペラサンプルを試作した。インペラサンプルの各部の材料特性に関する研究報告がある。
蒸気温度700℃のA-USC発電機セットに適用可能な鋳造代替材料を評価。については、Ni-0.04C-26Cr-21Co-1Al-1.9Ti-1.8Nb合金について、3層段差肉厚の鋳造品を試作し、材質評価を行った。クリープ強度に及ぼす偏析の影響について研究報告が紹介された。
A-USC火力発電用タービンインペラの材料としてNi-Fe基超合金が期待されている。しかし、タービンインペラの特性や製造性を確保するためには、微量元素の管理が重要である。タービンインペラ用Ni-Fe基超合金部品における微量元素の影響については、未だ不明な点が多い。そこで、クリープ特性の観点から微量元素の影響を調査した研究者がいる。
700℃級A-USC発電機セットの開発過程において、Ni系とFe系からなる異材質溶接インペラを実用化するため、高温におけるインペラ溶接部の構造安定性と機械的特性について提案した。主張する。一部の研究者は、異なるFe/Ni材料の界面様式として低合金鋼/インコネル617溶接材料を製造し、溶接界面の組織変化に及ぼす熱時効の影響を評価した。
CO2排出量削減のため、A-USC装置では広範な研究が行われている。23Cr-45Ni-7W合金(ASTM UNS N06674)は、M23C6相とラーベス相の析出を強化することでクリープ強度を向上させた材料。A-USCの高温蒸気管やボイラー管の代替材料として使用できる。アロイのクリープ特性がラーベス相の析出挙動に与える影響を評価した研究者もいる。
蒸気温度700℃のA-USC発電機セットを開発するため、ボイラー部品としてNi基耐熱合金の使用可能性を検討したところ、析出強化合金である617合金が高温使用過程で緩和することが指摘された。割れ(SR割れ)などが発生する。一方、析出強化相として相を使用していない23Cr-45Ni-7W合金(ASME-CC2684)は、700℃でのクリープ破断強度が合金617よりやや低く、30Cr-50Ni-W合金は析出していない。30Cr-50Ni-W合金は析出していないが、強化されているが、クリープ破断強度は23Cr-45Ni-7W合金より高い。延性と耐SR亀裂性は良好である。A-USC主蒸気管に使用できる。研究報告では、4種類の構造、板材の機械的性質、クリープ特性、試作した大径パイプについて紹介した。
現在、エネルギー問題は非常に重要な課題となっている。主要な電力供給手段である火力発電の効率を向上させるため、鍛造用Ni基合金に関する広範な研究開発が行われている。Ni基超合金の強化相の安定性については、相の析出挙動だけでなく、母相との格子不整合による形態変化も重要な影響を及ぼす。重要な影響を及ぼす。しかし、これらの組織に関する研究は、主に相体積比の高い鋳造Ni基超合金の研究であり、鋳造合金の研究は非常に少ない。そこで、鍛造Ni基合金における相組織の変化と格子不整との関係を調べた研究報告がある。