Fracture toughness and microstructural changes of highly neutron irradiated RPV steel under stainless-overlay cladding

高照射量領域まで照射されたステンレスオーバーレイクラッド下の原子炉圧力容器鋼における破壊靭性及び微細組織変化

河 侑成  ; 下平 昌樹 ; 高見澤 悠 ; 勝山 仁哉  ; 永井 康介*

Ha, Yoosung; Shimodaira, Masaki; Takamizawa, Hisashi; Katsuyama, Jinya; Nagai, Yasuyoshi*

原子炉圧力容器(RPV)の内表面には腐食抑制のためにステンレスオーバレイクラッド(クラッド)が施される。健全性評価においてRPVの内表面に想定される亀裂はクラッド下に生じる熱影響部(HAZ)に含まれるとともに、RPV内表面側ほど中性子照射量が高い。現行では、板厚1/4位置から採取される監視試験片を用いて評価が行われていることから、クラッド下の破壊靭性は当該位置より良好であることを確認する必要がある。本研究では、高照射領域(110 n/cm)まで照射されたRPV鋼を用いてクラッド下の破壊靭性及び微細組織を確認した。具体的には、未照射及び高照射量領域まで照射されたRPV鋼を用いて板厚方向の各部位における破壊靭性分布を調べるとともに、HAZと母材に対してアトムプローブ分析を用いた微細組織観察を実施した。その結果、未照射及び照射材いずれの場合もクラッド下の内表面近傍が母材の板厚1/4位置より優れた破壊靭性を有することを確認した。照射材の内表面近傍のHAZや内表面から10mm及び17mm位置の母材に対するクラスタ分析の結果、現行の脆化予測法において重要なパラメータとなっているクラスタ体積率はいずれのHAZ組織においても17mm位置の母材と大きい違いが認められなかった。

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