傾斜的な損傷分布を有する照射材料の機械的特性評価

Mechanical property evaluation on irradiated materials with gradient damage distribution

酒井 知紀*; 涌井 隆  ; 斎藤 滋   ; 二川 正敏  ; 森 孝太郎*

Sakai, Tomoki*; Wakui, Takashi; Saito, Shigeru; Futakawa, Masatoshi; Mori, Kotaro*

高放射線環境下で使用される機器において、材料の照射損傷が機器の寿命を決定する因子の1つであり、照射損傷を把握することは極めて重要である。照射損傷を模擬する方法として、イオン照射が行われているが、損傷領域は表層部に限られ、さらに傾斜的な損傷分布を有している。そこで、イオン照射試験片の照射領域及び非照射領域に対して、ベルコビッチ圧子を用いた微小押込み試験を行い、押込み荷重-深さ曲線から微小硬さを評価した。微小硬さは、イオン照射により高くなる。水素イオン及びヘリウムイオンを追加した場合、微小硬さはさらに高くなる傾向を示す。一方、照射温度の上昇により、硬さは低くなることが分かった。

One of dominant factors to determine the lifetime of components used under the high-radiation environment is the radiation damage of materials and then understanding of the radiation damage is very important. Although ion irradiation has been conducted as the method simulating the radiation damage, the damaged area is limited to the surface layer of the specimen and has the gradient damage distribution. Micro-indentation tests with a Berkovich indenter were conducted in irradiated and unirradiated area on ion irradiated specimens and the micro-hardness was estimated from load and depth curve. The micro-hardness increased by the irradiation. The micro-hardness increased further under the irradiation condition that hydrogen ion and helium ion were added. On the other hand, the micro-hardness decreased with increasing irradiated temperature.