Present status of development of high chromium steel for Japanese FBR components

日本における高速炉構造用高クロム鋼開発の現状

若井 隆純 ; 青砥 紀身 ; 祐川 正之*; 伊達 新吾*; 柴本 宏

Wakai, Takashi; Aoto, Kazumi; Sukekawa, Masayuki*; Date, Shingo*; Shibamoto, Hiroshi

本研究では、高速炉構造用高クロム鋼の仕様及び材料強度基準の暫定案を提示する。靭性及び延性の改善を目的として、タングステンとモリブデンの比率を変化させた幾つかの仕様の高クロム鋼に対する材料強度試験や金属組織観察を行った。さらに材料特性に及ぼす熱処理条件の影響についても検討した。それらの結果に基づいて、延性や靭性を向上させるにはタングステン量は減じたほうが良いこと、熱処理条件の変更では長時間の材料特性の改善は難しいことを明らかにした。また、高速炉構造用高クロム鋼の暫定仕様を提示し、その仕様について材料強度基準暫定案を提示した。この材料強度基準暫定案は、高速炉プラントの設計研究において活用される。

This paper presents the establishment of the provisional specifications and material strength standard of the high chromium (Cr) steels for Fast Breeder Reactor (FBR) components. For the improvement of toughness and ductility of the steels, a series of mechanical tests and metallurgical examinations are performed for several kinds of high Cr steels controlled the balance of tungsten (W) and molybdenum (Mo). In addition, the effects of heat treatment conditions on material properties are also investigated. Based on these results, it is revealed that W should be diminished to achieve better ductility and toughness and that it is difficult to improve the long term properties by changing heat treatment conditions. Then the provisional specifications of the high Cr steel for FBR components are given and the provisional material strength standard is proposed for the specifications of the steel. The standard is utilized in the study on the FBR plant design.