リン添加オーステナイトステンレス鋼における照射誘起析出物の3次元アトムプローブ解析

Three-dimensional atom probe analysis on irradiation-induced precipitates of austenitic stainless steels added phosphorus

畠山 賢彦*; 山県 一郎 

Hatakeyama, Masahiko*; Yamagata, Ichiro

高速炉燃料被覆管に用いられる改良型SUS316オーステナイトステンレス鋼(PNC316)は、高温強度と耐スエリング特性を向上するため、SUS316の化学組成をベースにP, Ti, Nb等を微量添加し、耐照射性を向上した合金である。スエリングを抑制する機構の一つとしては、照射誘起のMP型針状析出物とマトリックス界面が点欠陥のシンクになるためと考えられているが、500C前後の高温で中性子照射した場合、針状析出物以外にもさまざまな析出物が形成し、その化学組成や構造については不明な点が多い。そこで本研究では、中性子照射されたPNC316鋼とそのモデル合金に形成された析出物について、3次元アトムプローブ(3DAP)及び透過電子顕微鏡(TEM)により微視的観点から解析し、その化学組成の同定を行った。

Modified SUS316 austenitic stainless steel (PNC316) which is used for cladding tubes of Fast Reactor. PNC316 is the alloy based on the chemical composition of SUS316 and added a small amount of P, Ti, and Nb to improve strength at elevated temperature and swelling resistance. One of swelling control mechanisms is thought the MP type precipitates and matrix interface behave as sinks of point defect. However, a variety of precipitates are formed besides the needle shape MP type precipitates irradiated at the high temperature of about 500 C, and it is not clear the chemical composition and the structure of them. In this study, the precipitates formed in neutron irradiated PNC316 steel is analyzed from the view point of microstructure by three dimension atom probe (3DAP) and transmission electron microscope (TEM), and the chemical compositions of them are identified.