ODSフェライト鋼被覆管の材料強度基準(暫定案)

The Tentative Materials Strength Standard of ODS Ferritic Steel Claddings

皆藤 威二 ; 水田 俊治 ; 上羽 智之 ; 大塚 智史   ; 鵜飼 重治  

Kaito, Takeji; Mizuta, Shunji; Uwaba, Tomoyuki; Otsuka, Satoshi; Ukai, Shigeharu

酸化物分散強化型(ODS:Oxide Dispersion Strengthened)フェライト鋼は、耐スエリング特性に優れたフェライト鋼に酸化物粒子を分散させて高温強度を飛躍的に改善したものであり、燃料被覆管として重要な耐スエリング特性と高温クリープ強度に優れた材料である。サイクル機構で進めている実用化戦略調査研究(FS)では、ODSフェライト鋼を実用化段階での燃料被覆管の有力候補材と位置付けて研究開発を進めてきており、これまでに等軸状の結晶粒内にナノメータレベルの酸化物粒子を緻密に分散させる組織制御技術を開発し、目標強度を有する被覆管を製造することに成功している。今後、ODSフェライト鋼被覆管の照射データを拡充し、実用化見通しを得るため、「常陽」等の高速炉を用いた燃料ピン照射試験を計画中である。本報告書は、燃料ピンの設計に必要なODSフェライト鋼被覆管材料強度基準の暫定案をとりまとめたものである。

Oxide Dispersion Strengthened (ODS) ferritic steel has excellent swelling resistance and improved high-temperature strength, which are important properties for fast reactor fuel cladding tube. In feasibility study (FS) which is advanced by Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNC), ODS ferritic steel is noticed as a prospective candidate material for commercialized fast reactor (FR) fuel cladding tube. JNC has developed a microstructure control procedure to disperse nano-sized oxide particles in equiaxed crystal grain and succeeded in producing high performance ODS ferritic steel tube, which has adequate mechanical properties. For the purpose of getting irradiation data base and evaluating applicability of ODS ferritic steel, fuel pin irradiation test of ODS ferritic steel cladding in FR such as JOYO is in the planning stage.This report describes a summary of the tentative materials strength standard of ODS ferritic steels for designing of FR fuel pin.