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Effects of residual stress on irradiation hardening in stainless steels

ステンレス鋼の照射硬化における残留応力の影響

大久保 成彰; 三輪 幸夫; 近藤 啓悦; 加治 芳行

Okubo, Nariaki; Miwa, Yukio; Kondo, Keietsu; Kaji, Yoshiyuki

高温で重照射を受けるなど厳しい環境でステンレス鋼を長時間使用すると照射誘起応力腐食割れ(IASCC)が生じる懸念がある。これは、水冷却で高い損傷量までの照射を受ける機器で重要である。IASCCはおもに溶接部などで生じると考えられるが、種々の照射効果(照射硬化や照射誘起応力緩和及びスウェリング等)に影響されるために、IASCCの予測は困難である。ここでは、照射硬化に与える残留応力の影響について調べた結果を報告する。オーステナイト鋼に数%の塑性変形を曲げ変形により与え、変形なしの試料と同時にNiイオンを照射した。照射前後の残留応力測定により、照射による応力緩和を評価し、また、微小硬さ測定により照射硬化を評価した。その結果、曲げ変形の有無により、照射硬化に顕著な違いがみられた。曲げ変形した場合、約330$$^{circ}$$C及び400$$^{circ}$$Cと比較的低温の照射において、照射硬化が抑制された。また、熱時効では500$$^{circ}$$C付近の比較的高温でも応力緩和しない一方、イオン照射の場合、照射温度の範囲で顕著な応力緩和が生じた。以上から、照射誘起応力緩和に伴い照射硬化が抑制される場合があることが明らかになった。

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分野:Materials Science, Multidisciplinary

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