高Cr-ODSマルテンサイト鋼のクリープ強度とナノ/マクロ組織の評価

Creep strength and nano-macro structure of high-Cr martensitic steel

丹野 敬嗣  ; 大塚 智史   ; 皆藤 威二 ; 矢野 康英  ; 小山 真一  ; 田中 健哉; 大場 洋次郎*; 大沼 正人*

Tanno, Takashi; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Yano, Yasuhide; Koyama, Shinichi; Tanaka, Kenya; Oba, Yojiro*; Onuma, Masato*

高速炉の長寿命燃料被覆管の第一候補材料として、高温強度,耐照射性及び製造性に優れた9Cr-ODSマルテンサイト鋼の開発を進めている。9Cr-ODS鋼の優れた特性に加えて、優れた耐食性を付与する観点から、高Cr化を図った11Cr-ODSマルテンサイト鋼の開発及びその燃料被覆管としての適用性評価を進めている。本研究では11Cr-ODS鋼の組成や製造方法の最適化を図ることを目的として、試作試験とクリープ試験及びナノ/マクロ組織評価を行った。試作した11Cr-ODS鋼の単軸クリープ強度は9Cr-ODS鋼と同等以上であった。11Cr-ODS鋼で比較した場合、Ti添加量0.2wt%よりも0.3wt%の強度の方が高かった。酸化物分散粒子のサイズと数密度はTi添加量及び余剰酸素量に依存することがわかった。

The 9Cr-ODS martensitic steel is under development as first candidate material for fast reactor long life fuel cladding. It should have high temperature strength, irradiation resistance and productibility. The 11Cr-ODS steels with additional corrosion resistance by Cr enrichment are also under development. And the evaluation of their applicability for cladding material is in progress. Trial manufacture, creep test and nano/macro structure evaluation of several ODS steels were carried out to modify the chemical composition and manufacturing process of the 11Cr-ODS steel. Uni-axial creep strength of manufactured 11Cr-ODS steels were equal to or higher than that of 9Cr-ODS steel. The strength of 11Cr-ODS steels with 0.3wt% Ti was slightly higher than that with 0.2wt% Ti. The size and number density of dispersed-oxide depended on the amount of added Ti and extra-oxygen.