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論文

Continuous and discontinuous yielding behaviors in ferrite-cementite steels

Wang, Y.*; 友田 陽*; 大村 孝仁*; Gong, W.*; Harjo, S.; 田中 雅彦*

Acta Materialia, 196, p.565 - 575, 2020/09

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.07.017
 被引用回数：31 パーセンタイル：89.97(Materials Science, Multidisciplinary)

The continuous and discontinuous yielding behaviors in ferrite-cementite steels were complementarily investigated via nano- and macroscale deformation examinations. The results obtained by electron microscopy, synchrotron X-ray, and neutron diffractions indicate that the ferrite-cementite interface of the heat-treated specimen is semi-coherent with a high internal stress field, whereas that of the recrystallized one is incoherent with a low internal stress field. Moreover, coherency strain, which depends on the total area of the ferrite-cementite interface, and thermal strain, which is governed by temperature, are the two factors that influence peak broadening. The nanoindentation tests revealed that the critical loads are significantly lower near the semi-coherent interface than those near the incoherent interface and the ferrite grain boundary; this suggests that dislocations are easily emitted from the semi-coherent interface.

論文

Comparison of the corrosion behavior of austenitic and ferritic/martensitic steels exposed to static liquid Pb-Bi at 450 and 550 $$^{circ}$$C

倉田 有司; 二川 正敏; 斎藤 滋

Journal of Nuclear Materials, 343(1-3), p.333 - 340, 2005/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2004.07.064
 被引用回数：73 パーセンタイル：97.17(Materials Science, Multidisciplinary)

加速器駆動核変換システムで使用される液体鉛ビスマス中での腐食挙動に及ぼす温度と合金元素の影響を明らかにするため、種々の鋼材を用いて、3000hの静的腐食試験を実施した。腐食試験は450$$^{circ}$$C及び550$$^{circ}$$Cの飽和酸素濃度の液体鉛ビスマス中で行った。この条件では、両方の温度で鋼材表面に酸化膜が形成した。450$$^{circ}$$Cでは鋼材中のCr量の増加とともに、腐食深さは減少した。450$$^{circ}$$Cでは、オーステナイト系ステンレス鋼でNiやCrの明らかな溶解は認められなかった。550$$^{circ}$$Cでは、JPCAや316ssでNi及びCrの溶解が起こり、厚いフェライト層が形成した。その結果、これらのオーステナイト系ステンレス鋼の腐食深さは大きくなった。Si添加鋼は形成した緻密な保護酸化膜がNiやCrの溶解を防ぎ、550$$^{circ}$$Cでも優れた耐食性を示した。

報告書

福島第二原子力発電所2号機シュラウドサンプル(2F2-H3)に関する調査報告書(受託研究)

シュラウド・再循環系配管サンプル調査チーム; 中島 甫*; 柴田 勝之; 塚田 隆; 鈴木 雅秀; 木内 清; 加治 芳行; 菊地 正彦; 上野 文義; 中野 純一; et al.

JAERI-Tech 2004-015, 114 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-015.pdf:38.06MB

東京電力(株)福島第二原子力発電所2号機においては、原子力安全・保安院の指示によりシュラウド溶接部の目視点検を実施し、炉心シュラウド中間胴/中間部リング溶接線H3外面にひび割れを発見した。本調査は、東京電力(株)が日本核燃料開発(株)にて実施するき裂を含む材料サンプルの調査・評価に関して、原研が第三者機関として調査計画の策定段階から加わり、調査中には随時試験データの評価や試験現場への立会を実施し、最終的に得られた調査データを入手し原研独自の調査報告書を作成することにより、調査の透明性を確保することを目的として実施した。本調査の結果と溶接により発生する引張残留応力及び炉水中の比較的高い溶存酸素濃度を考慮すると、このき裂は応力腐食割れ(SCC)であると考えられる。応力腐食割れの発生原因については、さらに施工法の調査などを行い検討する必要がある。

論文

Effects of triple ion beams in ferritic/martensitic steel on swelling behavior

若井 栄一; 沢井 友次; 古谷 一幸; 内藤 明; 有賀 武夫; 菊地 賢司; 山下 真一郎*; 大貫 惣明*; 山本 春也; 楢本 洋; et al.

Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part.1), p.278 - 282, 2002/12

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(02)01076-0
 被引用回数：51 パーセンタイル：93.61(Materials Science, Multidisciplinary)

F82H鋼は核融合炉構造材や核破砕ターゲット容器材の候補材料である。この鋼は耐スエリング性の高い材料として知られているが、最近、He生成を伴う中性子照射の重損傷領域においてスエリングが無視できないことがわかった。本研究ではF82H鋼のスエリング挙動に対する核変換生成物などの効果を詳細に調べるとともに、スエリング抑制方法を検討した。400から500$$^{circ}$$CまでFe,He,HイオンまたはFe,Heイオンを50dpaまで同時に照射した後、TEM観察による照射欠陥の解析によってスエリングを評価した。核融合炉を模擬したトリプル照射ではF82H鋼のスエリングが照射温度の増加とともに3.2%から0.1%に低下した。一方、水素を注入しない2重照射ではスエリングが0.08%以下となった。他方、核破砕ターゲット容器材料の模擬トリプル照射ではその量が温度とともに増加する傾向にあったが、500$$^{circ}$$Cで最大1%程度であった。また、後者の照射条件で8at%までの水素を注入した後、$$^{15}$$Nの核共鳴反応法によって水素濃度を測定したが、注入領域に残存する水素濃度は測定限界以下になっていた。これらの結果から高温でのトリプル照射によるスエリングの著しい促進作用が400$$^{circ}$$C近傍に存在することがわかった。又、照射前の焼き戻し温度と時間や冷間加工法などによってスエリングをある程度抑制できた。

報告書

Development of an amorphous surge blocker for a high voltage acceleration power supply of the neutral beam injectors

水野 誠; 小原 祥裕; 渡邊 和弘; 尾崎 章*

JAERI-M 93-214, 13 Pages, 1993/10

JAERI-M-93-214.pdf:0.35MB

中性粒子入射装置高電圧加速電源用のアモルファスサージブロッカーの開発を行った。アモルファスコアの飽和磁束密度がフェライトコアに比較して高いため、アモルファスコアを用いて構成したサージブロッカーは従来のフェライトコアを用いたサージブロッカーに比べ大幅に小型化が可能である。そこで、350kV、0.05Volt-secondのサージブロッカーの設計、製作、試験を行った。アモルファスコアはアモルファスの薄帯を層間絶縁用のフィルムとともに巻き上げることにより成形し、磁気特性を回復させるための熱処理を施した。コアは電気絶縁のためエポキシ樹脂でモールドし、SF$$_{6}$$ガスを充填したFRP管に収納した。試験の結果、設計値以上のVolt-second値を有することが確認された。また、コアでの絶縁破壊は観測されなかった。これより、アモルファスサージブロッカーが中性粒子入射装置高電圧加速電源に適用可能なことが明らかとなった。

論文

硫酸-セリウム(IV)溶液中におけるニッケルフェライトの溶解挙動

諏訪 武; 栗林 伸英; 立川 圓造

防食技術, 36(4), p.204 - 209, 1987/04

https://doi.org/10.3323/jcorr1974.36.4_204

硫酸-セリウム(IV)(SC)溶液中におけるNiFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の酸化溶解について、ニッケルフェライトの還元溶解に関する従来の研究との比較で検討を行なった。NiFe$$_{2}$$O$$_{4}$$におけるNi,Fe各成分の溶解速度はSC溶液の酸化還元電位に大きく依存する。各成分の溶解速度の大きさは、0.25MH$$_{2}$$SO$$_{4}$$あるいはSC溶液へアスコルビン酸を添加した溶液中ではFe$$>$$Ni,SC溶液ではNi$$>$$Feである。NiおよびFe両溶解速度は主に温度(40~90$$^{circ}$$C)に依存し、Ce$$^{4}$$$$^{+}$$濃度(1.3~10$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$M)とH$$_{2}$$SO$$_{4}$$濃度(0.25~0.5M)にほとんど影響を受けない。溶解はレドックス反応によらず、SC溶液中のCe$$^{4}$$$$^{+}$$によって酸化されたNi$$^{3}$$$$^{+}$$oxide,が溶解を促進するための触媒作用をする。NiFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の全溶解速度は還元性溶液ではFeが、酸化性溶液ではNiが支配的である。

論文

Residence time of crud on surface of channel box in JPDR

星 三千男; 立川 圓造; 諏訪 武; 佐川 千明; 米澤 仲四郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 24(4), p.297 - 307, 1987/04

https://doi.org/10.3327/jnst.24.297
 被引用回数：4 パーセンタイル：44.89(Nuclear Science & Technology)

JPDRチャンネルボックス付着クラッドの性状を把握するため、組成、化合物、放射能分析を行った。クラッド中の金属元素量の58%をFeが、34%をNiが占め、Mn,Cr,Co,Zn含量は5%以下にすぎない。他のBWR炉に比較して、Ni含量が多いのはJPDRの給水系ヒーター伝熱管に銅-ニッケル合金を使用しているためと考えられる。化合物は、Ni$$_{0}$$$$_{.}$$$$_{6}$$$$_{5}$$Fe$$_{2}$$$$_{.}$$$$_{3}$$$$_{5}$$O$$_{4}$$,NiO,$$gamma$$-FeOOHで構成される。放射性核種としては$$^{6}$$$$^{0}$$Co,$$^{5}$$$$^{5}$$Fe,$$^{6}$$$$^{3}$$Ni,$$^{6}$$$$^{5}$$Znなどが検出されたが、これらの比放射能値からチャンネルボックス上の滞留時間を求めるとCo;230日,Ni;260日,Fe;70日が得られる。CoとNiの滞留時間はJPDR運転時間の2/3ほどになり、非常に脱離しにくいものである。

論文

マグネタイトおよびフェライトへのプルトニウムの共沈

星 三千男

Radioisotopes, 35(11), p.571 - 576, 1986/11

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.35.11_571

Fe(II)塩水溶液から、マグネタイトおよびフェライトへのPuの共沈挙動を調べた。共沈するPu量は溶液中のpH値に依存するが、pH5以上では、ほぼ定量的に共沈する。この共沈現象はFe(III)とPu(IV)イオンのヒドロオキソ錯体が相互作用し、ヒドロオキシ基を介した橋かけ結合の形成結果のためと表わされる。

論文

23Crステンレス鋼の応力腐食割れに及ぼすNiの影響

木内 清; 下平 三郎*

防食技術, 33(1), p.24 - 32, 1984/00

https://doi.org/10.3323/jcorr1974.33.1_24

ステンレス鋼の応力腐食割れに及ぼす合金元素Niの影響について、不働態皮膜の性質との観点から検討した。18%までのNiを添加した23%Crステンレス鋼を試料とし、沸騰42%MgCl$$_{2}$$中の応力腐食割れ感受性をSSRT法で測定すると共に、造膜反応についての電気化学的測定、ESCAなどの表面分析法による表面皮膜の示性分析および溶出元素の定量分析を行い両者を比較した。3%までのNiを含むフェライト単相合金では、Ni添加量と共に応力腐食割れ感受性が著しく増大した。これはNi添加量と共に不働態疲膜の保護性が高まるが不働態化速度が遅いために活性点の局在化がより起り易くなり、割れの発生および成長が加速されるためとわかった。また複相合金がオーステナイトステンレス鋼よりも優れた耐応力腐食割れ性を示す原因が、降伏応力の低い$$gamma$$相による$$alpha$$相の機械的保護と$$gamma$$相による$$alpha$$相のアノード分極効果による$$alpha$$相での割れ成長の鈍化に基づくことを明らかにした。

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