Strength anisotropy of rolled 11Cr-ODS steel

圧延した11Cr-ODS鋼の強度異方性

丹野 敬嗣  ; 矢野 康英  ; 岡 弘   ; 大塚 智史   ; 上羽 智之 ; 皆藤 威二 

Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Oka, Hiroshi; Otsuka, Satoshi; Uwaba, Tomoyuki; Kaito, Takeji

核融合炉のブランケットおよび高速炉の燃料被覆管といった炉内機器の材料は、高熱流束と中性子重照射にさらされるため、高温強度と耐照射性に優れている必要がある。その候補材料として酸化物分散強化型(ODS)鋼の開発が進められている。原子力機構(JAEA)では先進高速炉の燃料被覆管用に9Crおよび11Cr-ODS鋼の開発を進めている。本研究ではJAEA-11Cr-ODS鋼を圧延し、その異方性を評価するため、圧延方向と横断方向について引張試験とクリープ試験を700Cで実施した。その結果、引張強さでは異方性を示さなかったが、クリープ強度では明瞭な異方性を示した。各種観察と元素分析の結果、クリープ強度異方性はTi析出物を内包した旧粉末境界が原因であると分かった。

Materials for core components of fusion reactors and fast reactors, such as blankets and fuel cladding tubes, must be excellent in high temperature strength and irradiation resistance because they will be exposed to high heat flux and heavy neutron irradiation. Oxide dispersion strengthened (ODS) steels have been developing as the candidate material. Japan Atomic Energy Agency (JAEA) have been developing 9 and 11 Chromium (Cr) ODS steels for advanced fast reactor cladding tubes. The JAEA 11Cr-ODS steels were rolled in order to evaluate their anisotropy. Tensile tests and creep tests of them were carried out at 700 C in longitudinal and transverse orientation. The anisotropy of tensile strength was negligible, though that of creep strength was distinct. The observation results and chemical composition analysis suggested that the cause of the anisotropy in creep strength was prior powder boundary including Ti-rich precipitates.