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Microstructural development of a heavily neutron-irradiated ODS ferritic steel (MA957) at elevated temperature

高温環境で重照射したODSフェライト鋼(MA957)の微細組織変化挙動

山下 真一郎   ; 赤坂 尚昭; 鵜飼 重治  ; 大貫 惣明*

Yamashita, Shinichiro; Akasaka, Naoaki; Ukai, Shigeharu; Onuki, Somei*

中性子照射した酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼(MA957)の微細構造観察を実施した。MA957は既にさまざまな観点で調査が進められているため、本研究では$$sim$$973Kの高温環境下で重照射した酸化物の挙動(相安定性も含む)に着目した。TEM観察からは、Y-Ti複合酸化物粒子は相対的にTi酸化物よりも粒子径が細かく、約10分の1程度であることが明らかとなった。照射後の酸化物の平均径,数密度の変化は、照射下における酸化物粒子の反跳溶解を示唆している。一方、973Kで照射したサンプルにおいては、Y-Ti複合酸化物が転位と相互作用している様子が捉えられており、酸化物粒子が転位の回復を遅滞化させ、かつよりマクロな伸長結晶粒をも安定化していることが示された。100dpa程度の高温照射下で、ODS鋼中の酸化物粒子が転位運動を阻害し有効な転位ピニング効果が発揮されていることを示した例は過去に報告されておらず、ODS鋼の照射研究において大変貴重な知見が得られたものと考える。

Microstructural observation was done on a neutron-irradiated oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic steel, MA957. Since MA957 has been investigated from various viewpoints, special emphases in this study were laid on oxide behaviors including phase stability under irradiation at elevated temperature ($$sim$$973 K). Transmission electron microscopy (TEM) observation of the Y-Ti complex oxide particles showed they were fine ($$sim$$40 nm) whereas the Ti-oxide particles were relatively coarse ($$sim$$300 nm). Dispersion parameters of oxide particles, such as mean size and number density, changed due to irradiation. This fact implies that the recoil resolution of the oxide particles. When irradiated at 973 K, some Y-Ti complex oxides were surviving and interacted with the dislocation structures, which delayed the dislocation recovery and consequently stabilized the elongated grain structures. This is the first evidence showing that oxide particles are effectively functioning as pinning points of dislocations in motion under irradiation to a dose of $$sim$$100 dpa.

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パーセンタイル:97.23

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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