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倉田 有司; 佐藤 英友*; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*
Proceedings of 2nd International Workshop on Structural Materials for Innovative Nuclear Systems (SMINS-2), p.177 - 188, 2012/12
液体鉛ビスマスは、長寿命放射性核種の核変換処理を目的とした加速器駆動システムや高速炉などの革新的原子力システムにおいて使用することが検討されている。このシステムの課題の一つは、鉛ビスマスによる腐食に対する鋼材の耐食性確保である。本研究では、鋼材の耐食性確保のため、Al粉末合金被覆法の開発を行った。Al, Ti, Fe粉末から作製したシート材をSUS316基材に載せ、レーザー加熱によって、Al合金被覆を施した。被覆層のAl濃度の制御は、シート材の組成,レーザーの走査速度などを調整することにより、可能となった。被覆を施した試験片を供試材として、酸素濃度を制御した550
Cの鉛ビスマス中で、1,000h及び3,000hの腐食試験を行った。腐食試験の結果、レーザー走査速度が遅く、Al濃度が5
8mass%の被覆が、SUS316で観察された鉛ビスマスによる激しい腐食を防いでいることがわかった。
井岡 郁夫; 鈴木 潤; 木内 清; 中山 準平*
Proceedings of 2nd International Workshop on Structural Materials for Innovative Nuclear Systems (SMINS-2), p.391 - 400, 2012/12
次世代再処理施設の高酸化電位の耐硝酸性環境への適用を念頭にして高Cr-W-Si系Ni基合金組成の最適化を進めている。当該Ni基合金は、高酸化電位において現行ステンレス鋼の課題である過不働態が生じ難い優れた耐食性を有する。また、コールドクルーシブル誘導溶解と電子ビーム溶解を組合せた超高純度溶製技術(EHP)の適用により、溶融割れが生じず可塑性材が得られている。しかし、シリサイド生成能が高く、実用化上、熱間加工や溶接上の技術的制約が大きい。耐食性を損なわずに、それらの特性が良好な組成範囲を選定するため、SiとWの含有量を変えたEHP試験材を作製した。試験材の高温高速引張試験、及び耐食性や溶接施工性能の評価試験を実施して、最適組成範囲を検討した。
Kim, G.; 芝 清之; 沢井 友次; 井岡 郁夫; 木内 清; 中山 準平*
Proceedings of 2nd International Workshop on Structural Materials for Innovative Nuclear Systems (SMINS-2), p.273 - 279, 2012/12
In the present work, irradiation effects of high-purity Ni alloys were studied in terms of microstructural changes with respect to multi-ion irradiation by using JAEA triple-ion beam irradiation facility, TIARA. The alloys investigated are designed as the MA doped MOX fuel claddings for sodium cooled fast reactor and impurities, such as C, O, N, P, S were reduced less than 100 ppm in total to improve workability, irradiation embrittlement, inter-granular corrosion, and so on. Two types of alloys (Fe-40Ni-Cr-1.5Ti-1.5Al) with different Cr contents (20 or 25%) were used for the irradiation experiments. Single (Fe
or Ni), dual (single + He
), and triple (dual + H) beam irradiation were conducted up to 50 dpa, 150 appmHe, and 1500 appmH at 825K to evaluate the effect of radiation damage and the effect of transmuted gaseous elements. Void swelling was evaluated and compared with type 316 stainless steel. Other microstructural features, such as precipitation stability, dislocation structures were also evaluated to discuss irradiation resistance.
柴田 大受; 角田 淳弥; 高木 俊*; 牧田 太陽*; 藤田 一郎; 沢 和弘
no journal, ,
第4世代原子炉の原子炉の一つとして、国際的に超高温ガス炉(VHTR)の研究が進められている。VHTRの炉内材料は高温で使用されるため、炉内の金属材料にかわるセラミックス複合材料を開発することが重要である。日本原子力研究開発機構(JAEA)では、2次元(2D-)C/C複合材料をVHTRの制御棒に用いるための研究を行っている。本研究では、2800Cで黒鉛化処理を施した2D-C/C複合材料であるCX-270Gを用いて、JMTRで600Cの温度で高速中性子照射量8.2
10
n/m
(E
1.0MeV)、1.2dpa相当まで照射試験を実施し、CX-270Gの寸法,熱伝導率,熱膨張係数,ヤング率への照射効果について、IG-110黒鉛の照射効果をもとに評価を行った。その結果、黒鉛化処理を施したC/C複合材料については、その照射効果の評価において、黒鉛の照射効果についてのデータベースを活用できることを示した。
小原 智史; 若井 隆純; 浅山 泰; 山田 芳之*; 中澤 崇徳*; 山崎 政義*; 本郷 宏通*
no journal, ,
高クロム鋼の高温強度特性の長時間安定性の向上に向けた検討として、異なる焼ならし及び焼戻し熱処理を施し、長時間側のクリープ破断特性に及ぼす熱処理の影響について評価した。また、それら熱処理の影響の長時間有効性について検討するとともに、長時間側で著しいクリープ破断特性低下を抑制する熱処理条件についても検討した。その結果から、クリープ破断強度を向上させかつ長時間側のクリープ破断延性の著しい低下を抑制する熱処理としては、焼ならしは1150度以下の温度領域において高温が望ましく、焼戻し処理に関しては、低LMP領域、すなわち低温度・短時間の焼戻し処理が適当であることを示した。
堂野前 貴子; 前田 宏治
no journal, ,
炭化ホウ素はその優れた特性によって、高速炉の制御棒材料として広範囲にわたって使用されている。従来、炭化ホウ素ペレットのスエリングは、低照射温度において約8010
cap/m
まで測定されてきた。今回の調査では、高速実験炉「常陽」にて照射された炭化ホウ素ペレットを用いて、スエリングデータを取得した。これにより、照射温度の違いに関係なく、約10010cap/mまで、炭化ホウ素ペレットのスエリング挙動は同じであることが明らかとなった。
