蠕变强度是指材料在某一温度下,经过一定时间后,蠕变量不超过一定限度时的最大允许应力。长期蠕变强度对发电设备等长时间使用的高温结构件来说是最基础、最重要的材料特性。火力发电厂及化工设备等高温结构件的设计,一般参照10万小时持久强度,但在一部分国家中,也进行以20万小时持久强度为基础的设计。因此,为了维持设备的高安全性,精良而确切地把握材料长时间蠕变强度特性是很重要的问题。
金属材料技术研究所从以上观点出发,对于超过40种实际应用的耐热金属材料,实施了以取得最长到10万小时蠕变断裂数据为目的的蠕变数据计划。已经得到大量长时间蠕变试验数据,以这些数据为基础,进行铁素体系耐热钢长期蠕变强度特性系统解析,分析结果发现了意义很深刻的知识,将它作为基本蠕变强度概念进行了报导。基体蠕变强度不依赖于细微组织形态和延续时间的强度特性。由于第二相的折出,弥散及合金元素的固溶强化或者加工硬化等各种因子而使蠕变强度提高。
但是,在蠕变形成为问题的高温中,因为发生扩散活泼化,材料的细微组织状态不稳定,发生折出相的凝集粗大化等的恢复。所以,依赖于细微组织形态强化因子的效果,随时间的经过而慢慢减少,蠕变强度下降。细微组织只有经过完全回火,经过充分时间的高温、长时间,依赖于细微组织形态的强化因子效果才消失,蠕变强度不依赖于时间的经过而成为固有的强度特性。以上的想法是基体蠕变强度概念,是不依赖于细微组织的稳定强度特性,即基体蠕变强度。
为了通过试验求长时间蠕变强度特性,需要很多的劳力和时间,从短时间的外推,高精度的推测是很困难的事。但是,可以想像从基体蠕变强度概念,确切而且容易的评价长时间蠕变强度特性将成为可能。因此,了解基体蠕变强度支配因子是很重要的问题。作为涉及基体蠕变强度的影响因子,认为有基体强度、晶粒直径、氧化物弥散强化。氧化物弥散强化是关系到极少一部分材料,所以,为了弄清实用材料的基体蠕变强度特性支配因子,着眼于基体强度而研究基体蠕变强度是很重要的问题。