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矢野 康英; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 大塚 智史; 井上 利彦; 加藤 章一; 古川 智弘; 上羽 智之; 皆藤 威二; 鵜飼 重治*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 487, p.229 - 237, 2017/04
被引用回数：46 パーセンタイル：96.95(Materials Science, Multidisciplinary)シビアアクシデント時におけるODS鋼被覆管とラッパ管材料の引張特性を調べることを目的に、室温から融点近傍の1400
Cまでの引張試験を実施した。900
1200Cまでの超高温での引張特性は他の炉心材料と比較し優れた特性を有していたが、それ以上の超高温温度域になると急激な特性低下が認められた。この強度低は、
/
変態を伴って、変形メカニズムが伸びの低下を伴う粒界すべりに変化することに起因すると考えられる。一方、12Cr-ODS鋼とFeCrAl-ODS鋼では、1200C以上でも急激な低下は生じず、高い強度を維持していた。本研究成果の一部は、文部科学省の原子力システム研究開発事業による委託業務として、北海道大学が実施した平成2528年度「事故時高温条件での燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼燃料被覆管の研究開発」を含む。
上羽 智之; 矢野 康英; 大塚 智史; 永沼 正行; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 加藤 章一; 皆藤 威二; 鵜飼 重治*; 木村 晃彦*; et al.
Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 7 Pages, 2017/04
酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼は、高速炉燃料要素用に開発している長寿命被覆管候補材料である。実証炉規模の高速炉で冷却材喪失(LOF)型および過出力(TOP)型の事故を想定した場合のODSフェライト鋼被覆管の破損耐性を累積損傷和(CDF)によって評価し、受動的炉停止システムが動作するまでCDFが破損目安値の1.0を十分に下回るという結果を得た。
鵜飼 重治*; 大塚 智史; 皆藤 威二; 酒瀬川 英雄*; 近田 伸芳*; 林 重成*; 大貫 惣明*
Materials Science & Engineering A, 510-511, p.115 - 120, 2009/06
被引用回数：114 パーセンタイル：96.52(Nanoscience & Nanotechnology)ODSフェライト鋼は、973K近傍で優れた高温強度を示すことから、先進高速炉燃料要素の候補材料として注目されている。この9Cr-ODS鋼の優れたクリープ強度は、非平衡のフェライト相(残留
フェライト相)により生じることがわかっている。本研究において、ナノインデンターによる残留フェライト相の強度評価を実施し、その降伏応力は1360MPa(室温)と極めて高強度であることがわかった。また、分散強化理論から予測される結晶粒内変形のしきい応力以下でクリープ変形は生じること、このクリープ変形はおもに結晶粒界やパケット境界におけるすべり変形によるものであり、マルテンサイト相に含まれるパケット境界頻度の低下に伴いクリープ強度は向上することがわかった。以上より、9Cr-ODS鋼は、マルテンサイトマトリックスに強化相としての残留フェライト相を含むことで優れた高温強度を発現する材料であり、通常の耐熱鋼と異なり、繊維強化複合材料的な挙動を示すと言える。
鵜飼 重治*; 大貫 惣明*; 林 重成*; 皆藤 威二; 井上 賢紀; 木村 晃彦*; 藤澤 敏治*; 奥田 隆成*; 阿部 冨士雄*
Proceedings of 2009 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '09) (CD-ROM), p.9232_1 - 9232_7, 2009/05
重金属冷却高速増殖炉及び超臨界水冷却高速増殖炉用の燃料被覆管として、優れた高温強度と高耐食性の両方を兼ね備えた酸化物分散強化型フェライト鋼(スーパーODS鋼)の開発を進めている。本報では、開発中のスーパーODS鋼の被覆管加工について強化した結果について報告する。
相の生成機構山本 雅博*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 皆藤 威二; 大塚 智史
no journal, ,
9Cr-ODSフェライト鋼は残留相と呼ばれるフェライト相の出現により、クリープ破断強度が大幅に向上することがわかっている。本研究では、この残留相の生成機構を相変態の観点から評価した。
沼田 博哉*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 大塚 智史; 皆藤 威二
no journal, ,
本研究では、12Cr-ODSフェライト鋼において、冷間圧延集合組織から再結晶集合組織が形成される機構を検討した。
近田 伸芳*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 大塚 智史; 皆藤 威二
no journal, ,
焼戻しマルテンサイト相と残留相の二相からなる9Cr-ODSフェライト鋼の高温強度は超微細粒を有する残留相により維持されていることがわかっている。本研究では、残留相における超微細粒の生成機構と強度との関係を明らかにすることを目的とする。
近田 伸芳*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 大塚 智史; 皆藤 威二
no journal, ,
焼戻しマルテンサイト相と残留相の二相からなる9Cr-ODSフェライト鋼の高温強度は超微細粒を有する残留相により維持されていることがわかっている。本研究では、残留相における超微細粒の生成機構と強度との関係を明らかにすることを目的とする。
相の生成機構山本 雅博*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 皆藤 威二; 大塚 智史
no journal, ,
9Cr-ODSフェライト鋼は残留相と呼ばれるフェライト相の出現により、クリープ破断強度が大幅に向上することがわかっている。本研究では、この残留相の生成機構を相変態の観点から評価した。
鵜飼 重治*; 近田 伸芳*; 林 重成*; 大貫 惣明*; 皆藤 威二; 大塚 智史
no journal, ,
JAEAにおいて高速増殖炉燃料被覆管用9Cr-ODSフェライト鋼被覆管の開発が進められている。本研究では、9Cr-ODSフェライト鋼において生じる複相組織形成による高温強度の改善機構について検討した。
/逆変態挙動山本 雅博*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 大塚 智史; 皆藤 威二
no journal, ,
高速増殖炉燃料被覆管としての使用が期待されている9Cr-ODSフェライト鋼では、マルテンサイト相のほかに、残留相と呼ばれるフェライト相が出現し、高温強度が大幅に向上することがわかっている。本研究では、9Cr-ODSフェライト鋼における酸化物粒子分散と/逆変態挙動について検討した。残留相と呼ばれるフェライト相とマルテンサイト相を区別するために、フェライト単相の13Cr-ODSフェライト鋼(Fe-13Cr-0.02C-2.0W-0.2Ti-0.35Y
O
)とマルテンサイト単相の9Cr-ODSマルテンサイト鋼(Fe-9Cr-0.20C-2.0W-0.20Ti-0.35YO)をそれぞれメカニカルアロイング処理とホットプレス(1150C
3h)により作製した。試料の特性評価として、TEM観察,SEM観察,ビッカース硬さ測定,熱膨張測定を行った。9Cr-ODSマルテンサイト鋼における昇温時の相から相への逆変態は、炭化物の分解に伴う炭素の母相への再固溶とともに進行する。また、13Cr-ODSフェライト鋼と9Cr-ODSマルテンサイト鋼との比較から、昇温時に析出する酸化物粒子の1150C3h保持中での成長をフェライト/オーステナイト母相との関係で考察した。
矢野 康英; 加藤 章一; 大塚 智史; 井上 利彦; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 古川 智弘; 皆藤 威二; 木村 晃彦*; 鳥丸 忠彦*; et al.
no journal, ,
事故時高温条件におけるODSフェライト鋼燃料被覆管の破損限界評価は、高速炉及び軽水炉の安全性を確保する上で極めて重要である。そのため、本公募で作製したAl含有高Cr-ODS鋼被覆管及び既存の高速炉用ODS鋼について、超高温における引張及びクリープ特性データ等を取得した。ここでは、超高温の各種強度試験結果について報告する。
/逆変態挙動山本 雅博*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 大塚 智史; 皆藤 威二
no journal, ,
高速増殖炉燃料被覆管として開発されている9Cr-ODSフェライト鋼では、焼戻しマルテンサイト相のほかに残留相と呼ばれるフェライト相が出現し、高温強度が大幅に向上することがわかっている。本研究では、9Cr-ODSフェライト鋼における酸化物粒子分散と/逆変態挙動について検討した。残留相と呼ばれるフェライト相とマルテンサイト相を区別するために、フェライト単相の13Cr-ODSフェライト鋼(Fe-13Cr-0.02C-2.0W-0.2Ti-0.35YO)とマルテンサイト単相の9Cr-ODSマルテンサイト鋼(Fe-9Cr-0.20C-2.0W-0.20Ti-0.35YO)をそれぞれメカニカルアロイング処理とホットプレス(1150C3h)により作製した。試料の特性評価として、TEM観察,ビッカース硬さ測定,熱膨張測定を行った。9Cr-ODSマルテンサイト鋼における昇温時の相から相への逆変態は、炭化物の分解に伴う炭素の母相への再固溶とともに進行する。また、13Cr-ODSフェライト鋼と9Cr-ODSマルテンサイト鋼において、昇温時に析出する酸化物粒子の1150C3h保持後の比較から、その成長をフェライト/オーステナイト母相との関係で検討した。
沼田 博哉*; 林 重成*; 鵜飼 重治*; 大塚 智史; 皆藤 威二
no journal, ,
高速炉燃料被覆管として開発されている12Cr-ODSフェライト鋼は、多数回の冷間圧延と再結晶熱処理により製造され、最終的に粗大な結晶粒から成る再結晶組織で使用される。本研究では、12CrODSフェライト鋼板材を用いて、冷間圧延後に形成される再結晶集合組織の生成機構を検討した。
"(NiNb)の析出挙動佐野 佳祐*; 大野 直子*; 鵜飼 重治*; 林 重成*; 三浦 誠司*; 山下 真一郎; 井上 利彦
no journal, ,
高速増殖炉の燃料被覆管には第一候補としてODSフェライト鋼が位置づけられているが、その代替として実績のあるオーステナイト鋼の延長線上で耐照射性を改善した高Ni鋼が開発されている。本研究は高Ni鋼を対象として、強化析出物である"を粒内に微細に析出させる最適な時効熱処理条件を明らかにするため時効試験を行い、ビッカース硬さ測定及びTEM観察を実施した。試験の結果、時効温度が高く、時効時間が長くなると"が粗大化し硬さが低下することが認められた。また、650C程度の熱処理が最も"析出物が粒内に微細に析出することがわかった。
"(NiNb)の析出挙動佐野 佳祐*; 大野 直子*; 鵜飼 重治*; 林 重成*; 三浦 誠司*; 山下 真一郎; 井上 利彦
no journal, ,
高速増殖炉の燃料被覆管には第一候補としてODSフェライト鋼が位置づけられているが、その代替として実績のあるオーステナイト鋼の延長線上で耐照射性を改善した高Ni鋼が開発されている。本研究は高Ni鋼を対象として、強化析出物である"を粒内に微細に析出させる最適な時効熱処理条件を明らかにするため時効試験を行い、ビッカース硬さ測定及びTEM観察を実施した。試験の結果、時効温度が高く、時効時間が長くなると"が粗大化し硬さが低下することが認められた。また、650C程度の熱処理が最も"析出物が粒内に微細に析出することがわかった。
岡 弘; 丹野 敬嗣; 井上 利彦; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二; 鵜飼 重治*; 木村 晃彦*; 鳥丸 忠彦*; 林 重成*
no journal, ,
事故耐性に優れる超高温用ODS鋼の開発に向けて、Cr濃度, Al濃度, Zr濃度, 酸素量をパラメータに、メカニカルアロイングと熱間押出により20鋼種の押出棒を製造した。10鋼種については薄肉被覆管とするため4回の冷間圧延試験を実施した。本研究は、文部科学省の原子力システム研究開発事業による委託業務として、北海道大学が実施した平成25-26年度「事故時高温条件での燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼燃料被覆管の研究開発」の成果である。
矢野 康英; 井上 利彦; 大塚 智史; 古川 智弘; 加藤 章一; 皆藤 威二; 木村 晃彦*; 鳥丸 忠彦*; 林 重成*; 鵜飼 重治*
no journal, ,
事故時高温条件におけるODSフェライト鋼燃料被覆管の破損限界評価は、高速炉及び軽水炉の安全性を確保する上で極めて重要である。そのため、事故時を想定した超高温でのリング引張試験技術を確立し、原子力機構で作製した9Cr-ODS鋼被覆管の超高温における引張特性データを取得した。なお、本研究の一部は、文部科学省の原子力システム研究開発事業による委託業務として、北海道大学が実施した平成25-26年度「事故時高温条件での燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼燃料被覆管の研究開発」の成果である。
Shi, S.*; 大野 直子*; 鵜飼 重治*; 林 重成*; 阿部 陽介
no journal, ,
放電プラズマ焼結(SPS)による有機高分子(PMMA)の熱分解ガスを利用したCu基バブル分散強化合金の創製に対して、最適なPMMAの体積率及びSPSによる焼結温度を系統的に調査した。その結果、PMMAの最適添加量は5vol
であり、SPSによる焼結は750Cで2時間が最適であった。
Shi, S.*; 大野 直子*; 鵜飼 重治*; 林 重成*; 東郷 広一*; 福元 謙一*; 阿部 陽介
no journal, ,
放電プラズマ焼結(SPS)によるPMMA有機ポリマー粉末の熱分解ガスを利用してバブル分散強化(BDS)銅を創製した。引張荷重下でのTEM内その場観察により、バブルからの転位の離脱角度を解析し運動転位に対するピン止め力を評価した。TEM観察により、Cu-5volPMMAにおいて均質な分散バブルが示され、平均バブルサイズは約10nmであった。実験解析により、分散バブルは銅の強化に寄与し、バブルからの転位の離脱角は79であることが分かった。この値は、同じ試料を用いたビッカース硬さ試験から評価した相互作用角度74と整合することが示された。
