Effects of inclusions on fracture toughness of reduced-activation ferritic/martensitic F82H-IEA steels

低放射化フェライト鋼F82H IEAヒート材の破壊靱性に及ぼす介在物の影響

谷川 博康; 澤畠 篤司; Sokolov, M. A.*; 榎本 正人*; Klueh, R. L.*; 香山 晃*

Tanigawa, Hiroyasu; Sawahata, Atsushi; Sokolov, M. A.*; Enomoto, Masato*; Klueh, R. L.*; Koyama, Akira*

核融合炉構造材料の第一候補材料として期待される低放射化フェライト鋼は、照射後にも高い靱性を有することが求められる。本研究では、延性脆性遷移領域において散発的に低靱性を示す傾向のある低放射化フェライト鋼F82H IEAヒート材について、その要因と考えられる微細組織、及びその微細組織と靱性特性との相関について、特に介在物に着目して調査を行った。その結果、本来MX析出物の析出による耐熱性向上をねらって投入されたTaが、Ta酸化物あるいはアルミナとの複合介在物を形成し、その結果としてF82Hの靱性特性に影響を及ぼしている可能性が明らかになった。

The effects of microstructural inhomogeneity of F82H-IEA was investigated focusing on inclusion. It turned out that Ta does not form MX precipitates, but it forms complex AlO;Ta(V,Ti)O inclusions, or simple Ta(V)O inclusions. The complex inclusions are rather dominant in the plate obtained from the bottom of the ingot, but not in the plate from the middle of the ingot. SEM observations also revealed that broken complex inclusions tended to be observed at the crack-initiation site. These results suggest that the scatter of toughness values is correlated with this microstructural inhomogeneity, as the MC method assumes the material has a homogeneous microstructure.