9Cr-ODS鋼被覆管の引張・クリープ特性評価について

Evaluation of tensile and creep properties on 9Cr-ODS steel claddings

矢野 康英  ; 橋立 竜太 ; 丹野 敬嗣  ; 今川 裕也 ; 加藤 章一 ; 鬼澤 高志  ; 伊藤 主税   ; 上羽 智之 ; 大塚 智史   ; 皆藤 威二 

Yano, Yasuhide; Hashidate, Ryuta; Tanno, Takashi; Imagawa, Yuya; Kato, Shoichi; Onizawa, Takashi; Ito, Chikara; Uwaba, Tomoyuki; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji

安全性・経済性に優れ、放射性廃棄物の減容化・有害度の低減に貢献する高速増殖炉サイクルシステムの実用化の観点から、燃料の高燃焼度化が求められており、これに対応した被覆管材料の開発が必要不可欠である。この高燃焼度達成のための被覆管材料には、耐照射スエリング性能及び高温強度特性に優れた酸化物分散強化(Oxide Dispersion Strengthened; ODS)フェライト鋼の研究開発を実施している。ODSフェライト鋼を燃料被覆管として適用するためには、材料強度基準整備が重要であり、そのためのクリープ強度データ等の各種強度データ取得を実施している。本研究では、材料強度基準整備に資することを目的に、これまで得られた知見・検討結果に基づき、9Cr-ODS鋼被覆管の引張強度とクリープ強度特性について評価を行った。9Cr-ODS鋼は相変態温度を持つことから、母相の相状態が変化しない850C以下と事故時を想定したそれ以上の温度域に分けて評価を行った。

From a view point of practical application of fast breeder reactor cycles, which takes advantage of safety and economic efficiency and makes a contribution of volume reduction and mitigation of degree of harmfulness of high-level radioactive waste, it is necessary to develop fuel cladding materials for fast reactors (FRs) in order to achieve high-burnup. Oxide dispersion strengthened (ODS) steel have been studied for use as potential fuel cladding materials in FRs owing to their excellent resistance to swelling and their high-temperature strength in Japan Atomic Energy Agency. It is very important to establish the materials strength standard in order to apply ODS steels as a fuel cladding. Therefore, it is necessary to acquire the mechanical properties such as tensile, creep rupture strength tests and so on. In this study, tensile and creep rupture strengths of 9Cr-ODS steel claddings were evaluated using by acquired these data. Because of the phase transformation temperature of 9Cr-ODS steel, temperature range for the evaluation was divided into two ones at AC1 transformation temperature of 850C.