Chapter 9, Advanced materials; Oxide-dispersion strengthened steels

第9章 先進材料; 酸化物分散強化鋼

大塚 智史   ; 丹野 敬嗣  ; 矢野 康英  ; 皆藤 威二 

Otsuka, Satoshi; Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Kaito, Takeji

酸化物分散強化は、鉄鋼材料の高温強度改善に有効な手法である。酸化物粒子分散は、転位のすべり運動を阻害することで、鉄鋼材料の高温変形及び破壊に対する抵抗性を飛躍的に高めることができる。これまでに、核分裂炉材料及び核融合炉材料用にODS鋼の高温強度、耐照射性及び耐食性を改善するための研究が広く進められてきた。近年の研究において、ナノスケールの酸化物粒子分散は、高温強度を高めるだけでなく、酸化物粒子と母相の界面が照射欠陥の消滅場所としての機能を担うことにより、耐照射性を改善する効果があることが示されてきている。本節では、原子力用に進められているODS鋼の開発状況について概観する。

The oxide dispersion strengthening is an effective technique for improving the mechanical strength of the steel. The dispersed oxides prevent the gliding motion of dislocations, thus remarkably enhancing the resistance to high-temperature deformation and rupture of steels. Extensive efforts have been made to develop ODS steels in the fields of nuclear and fusion engineering. Research has been done to improve their performance and meet the requirements such as irradiation resistance, high-temperature strength, and corrosion resistance. Based on recent research, the high-density dispersion of nanosized oxides could improve the irradiation resistance of the steels in addition to high-temperature strength because the interface between oxide and matrix could act as sink sites for point defects. This section overviews the ODS steel development for nuclear application.