Water corrosion resistance of ODS ferritic-martensitic steel tubes

成田 健; 鵜飼 重治; 皆藤 威二; 大塚 智史; 松田 恭司*

Journal of Nuclear Science and Technology, 45(2), p.99 - 102, 2008/02

https://doi.org/10.3327/jnst.45.99

酸化物分散強化(ODS)フェライト/マルテンサイト鋼は実用化段階の高速炉燃料被覆管の高燃焼度化や核融合炉の冷却材温度の高温化を達成する材料として開発が進められている。ODSフェライト/マルテンサイト鋼のアルカリ水環境における水腐食挙動評価するために腐食試験を行い、従来材の17mass%Crのオーステナイト系ステンレス鋼(PNC316),11mass%Crのフェライト/マルテンサイト系ステンレス鋼(PNC-FMS)と比較した。その結果、9Cr-ODSマルテンサイト鋼及び12Cr-ODSフェライト鋼は、pH8.4, 10, 12の333K1,000h環境においてPNC316, PNC-FMSと同等の良好な耐食性を有することが確認された。

酸化物分散強化型(ODS)鋼被覆管の高温酸化試験

成田 健; 鵜飼 重治; 皆藤 威二; 大塚 智史; 松田 恭司*

JAEA-Research 2006-047, 100 Pages, 2006/07

JAEA-Research-2006-047.pdf:53.38MB

酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼被覆管の実用化見通しを評価する一環で、耐高温酸化性を評価した。一般に耐水高温酸化性の改善にはCrの添加が有効であるが、Cr添加量が多くなり過ぎると'相が析出して脆化が促進される。このため、日本原子力研究開発機構(JAEA)で開発した9Crマルテンサイト系及び12Crフェライト系ODS鋼被覆管の高温酸化試験を行い、従来材のオーステナイト及びフェライト-マルテンサイト鋼と比較した。得られた結果は以下の通りである。(1)9Cr, 12CrODS鋼は、同Cr量(11mass%)のPNC-FMS及び高Cr量(17mass%)のSUS430と比較して耐高温酸化性が大幅に優れ、オーステナイト鋼であるPNC316と同等であった。(2)ODS鋼の良好な耐高温酸化性は、保護機能の強いCrO層が母材/スケール界面に形成したことに起因する。これは、ODS鋼の結晶粒は微細であるため、Crの粒界拡散が促進され、CrO層が形成された可能性が考えられる。またODS鋼中に分散するY酸化物が、母材/CrOの密着性改善に寄与している可能性が考えられる。