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Synergistic effect of displacement damage and helium atoms on radiation hardening of F82H at TIARA facility

F82H鋼の照射硬化に対する損傷及びヘリウムの同時照射効果

安堂 正己; 若井 栄一; 沢井 友次; 谷川 博康; 古谷 一幸; 實川 資朗; 竹内 浩; 岡 圭一郎*; 大貫 惣明*; 香山 晃*

Ando, Masami; Wakai, Eiichi; Sawai, Tomotsugu; Tanigawa, Hiroyasu; Furuya, Kazuyuki; Jitsukawa, Shiro; Takeuchi, Hiroshi; Oka, Keiichiro*; Onuki, Somei*; Koyama, Akira*

F82H鋼の開発にあたり、高照射域($$sim$$100dpa)での照射脆化に及ぼすヘリウムの効果を調べることは、構造材料の寿命を見通すうえで非常に重要である。一般的に照射によって生じる脆化と硬化の間には正の相関関係があることから、損傷により生じる硬化に加え、ヘリウムが存在する場合での硬化の促進作用の有無について把握しておく必要がある。本研究では、イオン照射法を用いて、総ヘリウム量5000appmまでの同時照射実験(Feイオンによる損傷導入+ヘリウム注入)を行い、微小押込み試験により照射後の硬さ変化について調べた。その結果、約500appmのヘリウム量では、硬化量の促進はほとんど認められず、ミクロ組織も損傷のみの場合と同様の組織が観察された。このことから500appmまでのヘリウム同時照射は、照射硬化の促進には寄与しないことがわかった。

One of the most crucial issues on R&D of reduced activation ferritic/martensitic steels is the effect of helium on the degradation of fracture toughness. The synergistic effects of displacement damage and helium on F82H steel can be partially simulated by martensitic steels doped with $$^{10}$$B or $$^{58}$$Ni in a mixed spectrum fission reactor. However, the control of helium production rate is difficult and the chemical effects of B or Ni doping on mechanical property are not small. Therefore, multi-ion irradiation method is the most convenient and accurate method to simulate various irradiation conditions. Moreover, the effects of helium on irradiation hardening behavior can be examined by combining ion-irradiation with ultra micro-indentation technique. The purpose of this study is to examine the extra component of radiation hardening due to implanted helium in F82H. The extra component of irradiation hardening due to helium was hardly detected in the dual-beam irradiation. Therefore, the effect on irradiation hardening below 630K of helium ($$<$$500 appm) was very small.

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InCites™

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パーセンタイル:7.21

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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