Tensile properties of austenitic stainless steels irradiated at SINQ target 3

SINQターゲット3で照射されたステンレス鋼の引張り特性

斎藤 滋   ; 菊地 賢司; 宇佐美 浩二; 石川 明義; 西野 泰治 ; 川合 將義*; Dai, Y.*

Saito, Shigeru; Kikuchi, Kenji; Usami, Koji; Ishikawa, Akiyoshi; Nishino, Yasuharu; Kawai, Masayoshi*; Dai, Y.*

核破砕中性子源やADSのターゲット及びビーム入射窓は、高エネルギー陽子と核破砕中性子の双方の照射を受ける。しかし、照射データは極めて乏しく、特に、核変換反応によって生じる大量のガス原子の影響は十分にわかっていない。そこで、スイスのポール・シェラー研究所(PSI)で、各種材料について590MeVプロトンの照射試験を行い、原研に輸送して照射後試験を行った。本発表では、3種類のオーステナイト鋼(SA-JPCA, SA-316F及びCW-316F)の引張り試験の結果について報告する。その結果、照射後の0.2%耐力は未照射材の3倍以上に増加し、破断歪みも未照射材の50%以上から20%前後へと低下したが、試験後の破面はいずれも延性破面であり、照射後も延性を維持していることがわかった。

A beam window of a spallation target will be subjected to proton/neutron irradiation, pressure wave and thermal stresses accompanied by high-energy proton beam injection. To obtain the irradiation data, the SINQ target irradiation program (STIP) was initiated in 1996 at Paul Scherrer Institute (PSI) and has been progressing. JAERI takes part in STIP and shares the PIE work. In this study, the results of tensile tests on austenitic stainless steels, JPCA and 316F SS, will be reported. The results indicate that the irradiation causes considerable hardening and degradation of ductility. The YS increases in this study are slightly large in comparison with those irradiated at fission reactor. Strain-to-necking (STN) values show sufficient large ductility of the irradiated JPCA-SA and 316F-SA. The trends of the STN decrease in this study are slightly abrupt in comparison with those irradiated at fission reactor. All specimens, including irradiated at embrittlement temperature for austenitic steels, fractured in ductile manner.