Relationship between crack growth rates and locally deformed structures in irradiated 316L stainless steels

照射316Lステンレス鋼におけるき裂進展速度と局所変形組織の関係

知見 康弘; 笠原 茂樹; 西山 裕孝 ; 瀬戸 仁史*; 橘内 裕寿*; 越石 正人*

Chimi, Yasuhiro; Kasahara, Shigeki; Nishiyama, Yutaka; Seto, Hitoshi*; Kitsunai, Yuji*; Koshiishi, Masato*

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)進展挙動を理解するため、中性子照射した316Lステンレス鋼コンパクトテンション試験片を用いて、BWR模擬水質環境(約288C)中でき裂進展試験を実施した。さらに、中性子照射した316Lステンレス鋼引張試験片にひずみを付加した後、変形組織について透過型電子顕微鏡(TEM)により観察した。その結果、低照射量領域(1.9dpa)では、き裂進展速度に環境緩和効果が見られ、変形組織は転位が絡み合ったものであった。一方、高照射量領域(2.7dpa)では、き裂進展速度の環境緩和効果が小さく、変形組織は主に転位チャンネルからなるものであった。き裂進展挙動と変形組織の関係から、IASCC進展機構に関して議論する。

In order to understand irradiation-assisted stress corrosion cracking (IASCC) growth behavior, crack growth tests using compact tension (CT) specimens made of neutron-irradiated 316L stainless steels (SSs) were performed in simulated BWR environments (at 288C). Moreover, microstructures of deformed areas were observed by transmission electron microscope (TEM) after straining tensile specimens made of neutron-irradiated 316L SSs. As a result, for lower neutron dose than 1.9 dpa, the crack growth rates (CGRs) show effective environmental mitigation and the deformed structures show tangling of dislocations. On the other hand, for higher neutron dose than 2.7 dpa, the CGRs show small environmental mitigation and the deformed structures consist mainly of dislocation channels. From the relationship between CGRs and deformed structures, mechanisms on IASCC growth will be discussed.