高耐食性ODS鋼のクリープ変形挙動

戸田 佳明*; 原 徹*; 阿部 冨士雄*; 木村 晃彦*; 笠田 竜太*; 井上 賢紀; 奥田 隆成*; 大貫 惣明*; 鵜飼 重治*; 藤澤 敏治*

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次世代原子力システム用の燃料被覆管には、耐食性や耐照射性のほかに、優れた高温クリープ強度が求められている。本研究では、優れた高温クリープ特性の向上を示した高耐食性ODS鋼のメカニズムを検討するため、各種ODS鋼の高温でのクリープ変形挙動を調査することを目的とする。提供されたFe-(1516)Cr-0.1Ti-4Al-0.35YO鋼(No.1), 2%W添加鋼(No.9), No.1鋼粉末と9Cr-ODS鋼粉末あるいはAl無添加15Cr-ODS鋼粉末を均一混合したODS鋼材(No.H1とNo.H2)に対し、700Cにおいてクリープ試験を行い、クリープ歪みを解析した。右図は700C-80MPaにおける4種の供試鋼と比較のための9Crフェライト系耐熱鋼のクリープ速度一時間曲線を示す。高耐食性ODS鋼のうち、No.H2-ODS鋼の破断寿命が顕著に増大したが、最小クリープ速度での変形時間が短い。すなわち、高耐食性ODS鋼のクリープ寿命は、最小クリープ速度域を伸ばせば、さらに増大すると期待される。