Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
栗野 晃一*; 光原 昌寿*; 中島 英治*; 矢野 康英; 大塚 智史; 大沼 正人*; 外山 健*
no journal, ,
酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼は、非常に優れたクリープ強度を有し、ナトリウム冷却高速炉の燃料被覆管の候補材料としての実用が期待されている。本鋼は、BCC鉄の母相中に、高い熱的安定性を持つナノサイズのイットリウム系酸化物が緻密に分散されていることを主たる強化因子としている。本研究では、走査電子顕微鏡(SEM)と走査透過電子顕微鏡(STEM)を用いて、酸化物の分散状態を評価し、クリープ変形中の転位組織と酸化物の相互作用について考察を行った。
大場 洋次郎; 佐々木 宏和*; 篠原 武尚; 土川 雄介; Parker, J. D.*
no journal, ,
銅は高い導電性や熱伝導性を備える産業的に重要な金属材料である。銅の物性は、多数の結晶粒によって構成されたミクロ組織と密接に関連しているため、ミクロ組織の精密な観察が重要である。しかしながら、従来の観察法では、主に試料表面、もしくは非常に薄い試料のミクロ組織観察に限定されていた。そこで本研究では、銅の内部のミクロ組織観察を目的として、中性子イメージング測定を行った。その結果、中性子透過率スペクトルにおいて銅のブラッグエッジを観察することに成功した。また、加熱による結晶粒の粗大化と、集合組織の変化をその場測定することができた。
外山 健*; 柴原 理恵*; Du, Y.*; 井上 耕治*; 永井 康介*; 矢野 康英; 大塚 智史; 光原 昌寿*; 中島 英治*; 大沼 正人*
no journal, ,
酸化物分散強化型(ODS)鋼は次世代炉材料として有望である。ODS鋼の高温強度はマトリックス中に高密度に分散するY-Ti酸化物粒子が担うが、中性子照射により酸化物粒子が溶解(反跳溶解)することや、一旦溶解したYやTiが再び析出して新たな酸化物粒子が形成する可能性も報告されている。本研究では、常陽で158dpaの高照射量まで中性子照射された14Cr-ODS鋼(MA957)について、3次元アトムプローブ(3D-AP)を用いて酸化物粒子を観察し、照射による変化を調べた。これまでの3D-APを用いたMA957に関する研究では、中性子照射(5-110dpa)によって粒子の溶解と再形成が生じ、再形成粒子は直径2nm以下と微細で化学組成は元の粒子から異なることが報告されているが、今回の3D-AP観察結果からは、少なくとも502
C照射材では130dpaまでの重照射後も粒子は安定に存在することが示唆された。
Du, Y.*; 外山 健*; 井上 耕治*; 大塚 智史; 矢野 康英; 吉田 健太*; 嶋田 雄介*; 大沼 正人*; 光原 昌寿*; 中島 英治*; et al.
no journal, ,
Oxide dispersion strengthened (ODS) steels, considered as structural materials in Generation IV fission reactors and fusion reactors, are served in extreme environment, where the neutron radiation doses reach up to 250 dpa while the operation temperature up to 700 deg. C. Thus, understanding the microstructure evolution of ODS steels, especially nanoparticles, at high neutron irradiation levels and high temperature is necessary for the prediction of long-term material degradation. In this study, a detailed investigation of oxide nanoparticles after the neutron irradiation to doses of 16-33 dpa at different temperatures (410 
830 deg. C) was performed by the atom probe tomography (APT). The outcome of this investigation brought new insight to the characteristics of oxide nanoparticles formation and evolution under neutron irradiation. It was concluded that the nanoclusters underwent an inverse Ostwald ripening process during the low-temperature irradiation, i.e. neutron irradiation to 16 dpa at 410 deg. C.
Lobzenko, I.; 都留 智仁
no journal, ,
高エントロピー合金(HEA)の優れた機械的特性(強度の向上や高い延性など)は、最近、広範な研究の対象となっている。HEAの第一原理モデリングは、原子構造の本質的なランダム性によって複雑になり、大規模なシステムが必要になる。したがって、古典的な分子動力学は、HEAの機械的特性を研究するための最良のツールの1つである。一方で、多くの元素を近接濃度で合金化する場合、埋め込まれた原子タイプのポテンシャルの精度がかなり低くなるため、原子間ポテンシャルが不足する。そのため、人工ニューラルネットワークに基づく比較的新しいアプローチを採用して、HEAなどの材料の原子間ポテンシャルを構築する必要がある。現在の研究では、中エントロピーの三元合金MoNbTaとZrNbTaの2つの新しい可能性について説明している。機械学習の手法により、量子力学のアプローチを使用して計算されたデータセットを効果的に適合させることができる。弾性定数の値を第一原理モデリングの結果と比較することにより、ポテンシャルの品質を検証した。2つの合金を比較すると、MoをZrで置換すると、体積弾性率と弾性定数が小さくなることがわかった。また、C11成分とC12成分の変化は、材料が弾性不安定領域に近づいていることを示している。
-Ti合金のイオン照射した硬化挙動と微細組織の解析若井 栄一; 叶野 翔*; 石田 卓*; 牧村 俊助*; 柴山 環樹*; 涌井 隆
no journal, ,
本研究では、照射環境下で使用される機器類の耐久性能の向上を目指し、Ti合金の内、-Ti合金の1つであるTi-15V-3Al-3V-3Sn(Ti-15-3を略す)のイオン照射による照射挙動と微細組織の変化を調べた。Ti-15-3合金の照射損傷分布は入射表面から深さ依存性を持つが、今回の観察から約9dpaの領域まで転位ループが観察されていないことが分かった。また、照射によるオメガ相形成を調べるため、回折パターン解析をしたところ、オメガ相の前駆体と思われるナノサイズの物質の形成による原子配列の乱れが観察されると共に、dpa増加に伴い、散漫散乱によるストリークが強くなった。一方、ナノインデンターによる硬さ測定では、同条件のTi-64材では、約1GPaの照射硬化が現れるのに対して、T-15-3材では、照射硬化がほとんど見られず、高い耐照射性を持つことが分かった。
Gong, W.; Gholizadeh, R.*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; 相澤 一也
no journal, ,
HCP結晶構造を持つマグネシウム(Mg)合金は、常温では活動する変形モードがほぼ底面すべりと
双晶に限定されるため、成形性が乏しいことが知られている。適量なリチウム(Li)を添加したMg合金では、BCC結晶構造を常温で安定化させることができ、優れた成形性を示している。BCC相が成形性向上の主因と考えられる。しかしながら、これらの二相(BCC+HCP)Mg-Li合金は常温での加工硬化性が乏しく、その結果、強度が低下してしまうことが知られている。そこで、転位の回復を抑制、加工硬化率と強度共に増加可能性を考慮し、市販LZ91合金の極低温における変形挙動をその場中性子回折で調べた。
Zn
Y
内の
MgとLPSO間の応力分配Harjo, S.; 相澤 一也; Gong, W.; 川崎 卓郎; 山崎 倫昭*
no journal, ,
MgZnY合金は、Mg相とLPSO相の相分率が約25%からなる二相組織を持つLPSO型マグネシウム合金である。高温押出したMgZnY合金の繰り返し引張圧縮変形中のその場中性子回折による観察を行い、圧縮変形でのLPSO相のキンク変形と強度への効果について調べてみた。負荷ひずみが+0.01-0.02のサイクル実験での引張の最大応力は、2サイクル目では1サイクル目に比べると大きくなり、その増加量は負荷ひずみが+0.01-0.01の条件に比べて大きかった。構成相のそれぞれの集合組織,格子ひずみ等より相応力等を評価して圧縮変形でのLPSO相のキンク変形と強度への効果について詳細検討を行う。