Tensile property changes of 11Cr ferritic/martensitic steel irradiated in fast reactor Joyo

高速炉常陽で照射した11Crフェライト/マルテンサイト鋼の引張特性変化

丹野 敬嗣 ; 矢野 康英 ; 岡 弘  ; 関尾 佳弘 ; 大塚 智史 ; 皆藤 威二 ; 舘 義昭  

Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Oka, Hiroshi; Sekio, Yoshihiro; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Tachi, Yoshiaki

フェライト/マルテンサイト鋼は、耐スエリング性に優れ、原子力機構では11Cr耐熱鋼であるPNC-FMSを高速炉炉心材料として開発した。その炉内強度特性の実証や材料強度基準整備を進めるためには、照射データ及び熱時効効果に関するデータの蓄積が重要である。本研究では、「常陽」にて455-835Cで、最大32.5dpaまで照射されたPNC-FMSのリング引張試験と硬さ試験を実施し、熱時効後の試験結果と比較した。600C以上で照射されたPNC-FMSは室温での引張強さ及び硬さが製造まま材及び熱時効後よりも低下しており、明瞭な照射軟化を確認した。一方、835Cで照射されたものは、熱時効材よりも硬くなっており、照射中の相変態が原因と考えられた。

Ferritic/martensitic (F/M) steels are candidate for core material of fast reactors (FR) because of its superior swelling resistance. A 11Cr F/M steel (PNC-FMS) have been developed for wrapper tube and cladding tube for FR in JAEA. For demonstration of in-reactor performance and preparation of material strength standard, it is important to extend database on irradiation and thermal aging effects. In this work, ring tensile tests and hardness tests of PNC-FMS irradiated in Joyo up to 32.5 dpa at 455-835 C were carried out, and the results were compared with those of aging tests to clarify the irradiation effects exclusive of thermal aging effects. The UTS and hardness at RT of PNC-FMS irradiated at over 600 C tended to be lower than those of as-received and/or thermal aged ones. The facts indicate evident irradiation softening. On the other hand, PNC-FMS irradiated at 835 C was harder than that of aged one. Transformation during irradiation would be the cause.