Mechanical properties and microstructural stability of 11Cr-ferritic/martensitic steel cladding under irradiation

11Crフェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS)の照射下における機械的特性と組織安定性評価

矢野 康英  ; 山下 真一郎   ; 大塚 智史   ; 皆藤 威二 ; 赤坂 尚昭; 柴山 環樹*; 渡辺 精一*; 高橋 平七郎

Yano, Yasuhide; Yamashita, Shinichiro; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Akasaka, Naoaki; Shibayama, Tamaki*; Watanabe, Seiichi*; Takahashi, Heishichiro

11Crフェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS)についてFFTF/MOTAで炉内クリープ破断試験を823Kから943Kで実施した。また、引張及び急速加熱バースト試験用の被覆管は照射温度693から1013K、照射量3.5から102dpaで高速実験炉「常陽」を用いて照射された。引張及び急速加熱バースト試験では、照射温度873K以下での強度低下は確認されなかったが、照射温度903K以上では顕著な強度低下がみられた。一方、炉内クリープ破断強度は、すべての照射温度で炉外のクリープ強度と同等あるいはそれ以上の強度を示した。このクリープ破断特性は、短時間強度と異なる挙動を示すことが明らかとなった。

The in-reactor creep rupture tests of 11Cr-0.5Mo-2W, V, Nb F/M steel were carried out in the temperature range from 823 to 943 K using Materials Open Test Assembly in the Fast Flux Test Facility and tensile and temperature-transient-to-burst specimens were irradiated in the experimental fast reactor JOYO at temperatures between 693 to 1013 K to fast neutron doses ranging from 3.5 to 102 dpa. The results of post irradiation mechanical tests showed that there was no significant degradation in tensile and transient burst strengths even after neutron irradiation below 873 K, but that there was significant degradation in both strengths at neutron irradiation above 903 K. On the other hand, the in-reactor creep rupture times were equal or greater than those of out-reactor creep even after neutron irradiation at all temperatures. This creep rupture behavior was different from that of tensile and transient burst specimens.