熱時効した原子炉圧力容器オーバーレイクラッドの3次元アトムプローブ分析

Atom probe analysis of an aged overlay clad on reactor pressure vessel

武内 伴照   ; 西山 裕孝 ; 鬼沢 邦雄 ; 亀田 純*; 外山 健*; 永井 康介*; 長谷川 雅幸*

Takeuchi, Tomoaki; Nishiyama, Yutaka; Onizawa, Kunio; Kameda, Jun*; Toyama, Takeshi*; Nagai, Yasuyoshi*; Hasegawa, Masayuki*

熱時効によるステンレスオーバーレイクラッドの組織変化を定量的に分析するため、熱時効前及び400C10000時間時効後のクラッドについて、レーザー3次元アトムプローブで微細な領域の元素濃度揺らぎの分析を行うとともに、硬さとの相関を調べた。フェライト相において熱時効前でもCr濃度は有意に変動しており、熱時効によってその振幅は12%程度から25%程度にまで増大することがわかった。一方、濃度振幅の波長は熱時効によってほとんど変化せず、810nm程度であった。こうした特徴から、濃度変動はスピノーダル分解によるものと示唆され、これが硬度上昇の主因と考えられた。

Microstructure evolution and hardening were investigated on stainless overlay clads of RPV aged at 400C for 10,000 h using three-dimensional local electrode atom probe (3DAP) and microhardness. In ferrite phases, a 12% of Cr concentration fluctuation observed before the aging was progressed to 25% after the aging while the wave length of the fluctuation was almost not changed about 8-10 nm before and after the aging. These feature indicated the fluctuation was arisen through a spinodal decomposition, which probably caused the age-hardening.