中性子照射された原子炉圧力容器オーバーレイクラッドのミクロ組織変化

Microstructural analysis of neutron-irradiated stainless steel weld-overlay claddings of nuclear reactor pressurevessel

武内 伴照   ; 西山 裕孝 ; 勝山 仁哉  ; 鬼沢 邦雄 ; 野沢 康子*; 松川 義孝*; 外山 健*; 永井 康介*; 亀田 純*

Takeuchi, Tomoaki; Nishiyama, Yutaka; Katsuyama, Jinya; Onizawa, Kunio; Nozawa, Yasuko*; Matsukawa, Yoshitaka*; Toyama, Takeshi*; Nagai, Yasuyoshi*; Kameda, Jun*

中性子照射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、JMTRにおいて710n/cm(E1MeV)程度まで照射された溶接法の異なる2種のクラッド材について、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った。クラッドのフェライト相において、照射前でもスピノーダル分解によるものと思われるCr濃度変動があり、照射によってその振幅は12%程度から20%程度にまで増大することがわかった。一方、濃度振幅の波長は照射によって若干不明瞭になるが、ほとんど変化せず810nm程度と見積もられた。また、Ni, Si, Mnの各元素についても有意な濃度揺らぎが確認された。講演では、Cr濃度変動とその他の元素濃度解析結果、及び熱時効材や異なる溶接法での比較結果についても報告する。

Microstructure evolutions on two types, namely electroslag (ESW) and submerged-arc (SAW) welding, of stainless overlay claddings of reactor pressure vessel were quantitatively investigated by means of three-dimensional local electrode atom probe (3DAP) in nano-scale. The cladding materials were neutron-irradiated up to about 710n/cm (E 1 MeV) at JMTR. In ferrite phases of cladding materials, a 12% of Cr concentration fluctuation, which was arisen through a spinodal decomposition, observed before the irradiation was progressed to 20% after the irradiation while the wave length of the fluctuation was almost not changed about 8-10 nm before and after the irradiation. In addition, Ni, Si and Mn concentration fluctuations were also observed. Correlation between Cr concentration fluctuation and hardness, other elements concentration fluctuation and differences between the neutron irradiation and the thermal aging, the ESW and SAW will be reported in presentation.