高速炉ラッパ管用PNC-FMSの長時間熱時効による強度変化

Changes in strength of PNC-FMS for wrapper tube of fast reactor by long-term thermal aging

藤田 江示; 静川 裕太 ; 丹野 敬嗣  ; 矢野 康英  

Fujita, Koji; Shizukawa, Yuta; Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide

原子力機構では、高速炉用ラッパー管材料として、11Crマルテンサイト鋼のPNC-FMSの開発を進めている。照射後試験で観測される材料特性変化は、照射と熱時効の重畳効果によるものであり、照射試験データから照射効果を明らかにするためには、熱時効試験データベースを構築して、照射効果を抽出することが必要である。本発表では45,000時間熱時効後のPNC-FMSについて、引張試験と硬さ試験を実施した結果を報告する。熱時効後の引張及び硬さ試験結果では、想定使用温度550Cまでは長時間熱時効後も強度は維持されていた。一方、600C以上では、熱時効時間とともに強度低下していた。その傾向は、ラーソンミラーパラメータ(LMP)を用いた1次式で整理できた。この結果は、高温・長時間側では、拡散律速過程によって微細組織が劣化し、強度低下に至ったことを示している。

Japan Atomic Energy Agency has been developed 11 Cr martensitic steel PNC-FMS as the candidate material for wrapper tubes of fast reactors. Developing database of property changes by thermally aging is necessary to clarify the irradiation effects from post irradiation experimental data. Tensile tests and hardness measurement of PNC-FMS aged up to 45,000 hours were carried out. Tensile test and hardness test after the thermal aging showed that the strength of specimens aged at 600C or higher decreased with aging time. It was shown that the decrease trend was described by linear correlation with Larson-Miller parameter. This means that the strength decrease should have been made by microstructural degradation due to the diffusion-controlled process.