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海老原 健一; 蕪木 英雄; 板倉 充洋
「鋼の機械的特性に及ぼす水素の効果とその評価」シンポジウム予稿集(USB Flash Drive), 6 Pages, 2014/09
水素脆化は鉄鋼材料の強度低下や破壊をもたらす要因の1つであり、その機構の解明が求められている。高強度鋼の遅れ破壊や溶接部の低温割れは、偏析水素による粒界強度低下が主な原因と考えており、その機構は応力腐食割れと同様と考えられる。粒界強度低下に基づく水素脆化モデルでは、水素による粒界強度低下を原子レベルスケールの計算で評価し、その情報を用い巨視的スケールの強度やき裂進展の評価がなされているが、両スケール間におけるスケールのモデル化についてはあまり明確でない。特に、微視き裂先端での応力集中について、き裂周囲を弾性体とするモデルがあるが、その妥当性も明確でない。本研究では、微視き裂を含みその周囲に転位がない系の引張によるき裂周囲の応力を分子動力学(MD)と連続体計算(FEM)の計算手法で評価し、その差異について考察した。その結果、1%以下の低いひずみでは、両手法による応力分布は同様の結果となったが、それ以上になるとき裂先端の応力集中部から両者の差が大きくなった。また、応力集中のモデル化については、き裂周辺を単なる弾性体とするだけではMDの結果を再現できなかった。
永江 勇二; 鬼澤 高志; 若井 隆純
no journal, ,
改良9Cr-1Mo鋼は次世代高速炉プラントの冷却系全般に採用予定であり、長期にわたる材料特性の変化の状況を把握しておく必要がある。改良9Cr-1Mo鋼は、ラス・マルテンサイト組織を有しており初期状態で転位密度が高く、また各種析出物が存在する。これらの金属組織が高温・長時間の下で変化し、これにより材料特性が変化する可能性が考えられる。そこで、時効による引張特性の変化状況を評価するために、時効試験並びに負荷時効試験を実施し、引張試験を実施した。また、クリープ破断試験片のつかみ部を時効のみを受けた箇所とし、引張特性と関連付けられるビッカース硬さ試験を実施した。想定される運転条件においては引張特性に及ぼす時効の影響は小さいことを明らかにした。
若井田 育夫; 赤岡 克昭; 宮部 昌文; Khumaeni, A.; 大場 弘則; 伊藤 主税
no journal, ,
次世代核燃料サイクルでは、核燃料資源の有効利用を図ると共に長寿命廃棄物の削減やの観点から、TRUを含有した燃料を加速器駆動未臨界炉(ADS)で核変換するADS核変換サイクル、高速炉(FBR)で核変換するFBRサイクルの導入が考えられている。このような燃料の遠隔分析法として、非接触・非分離・直接分析法としてレーザー利用遠隔分析法の開発を実施してきた。その結果MOX燃料を用いたレーザーブレークダウン分光(LIBS)による元素組成分析では、U中のPu濃度分析偏差が5%以下、検出下限が数千ppmの計測を5分で定量分析できることを確認した。また、アブレーション共鳴吸収分光による同位体分析では、U中のPuについて、
Pu, 
Puの識別観測に成功し、測定偏差1%以下、検出下限数十ppmの定量分析を5分以内で実施できることも示された。この他、高感度、高分解能分光を実現するため、簡単なアンテナ結合によるマイクロ波支援LIBSにより、数十倍の発光信号増大効果も確認した。溶液分析では、液体薄膜をLIBSターゲットとすることでICP発光分光法と同等な性能を示し、ppbレベルの高感度が実現可能なことが示された。過酷環境下でのLIBS分析については、耐放射線性光ファイバーを活用したファイバーLIBSの性能を評価し、過酷環境で適用できる可能性が確認された。
渡邊 誠*; 東 英生*; 佐々木 美奈子*; 安達 正芳*; 大塚 誠*; 福山 博之*; 西 剛史; 山野 秀将
no journal, ,
溶融したBWR制御棒材の物性取得の一環として、制御棒の被覆材であるステンレス鋼(SUS316)とその主成分である鉄およびニッケルについて、静磁場印加電磁浮遊法を用いて溶融状態の密度測定を行った結果について報告する。
山口 正剛; 亀田 純*; 海老原 健一; 板倉 充洋
no journal, ,
原子炉材料の応力腐食割れメカニズム候補の一つである水素脆性メカニズムは、未だによく分かっていない。我々は鉄鋼材料の不純物偏析による焼戻し(粒界)脆性や水素誘起粒界破壊に着目し、不純物偏析及びモバイル水素による粒界の凝集エネルギー低下を第一原理から計算してきた。今回、その計算結果を用いて破壊力学試験結果を整理し、水素誘起粒界破壊の場合、モバイル水素による凝集エネルギー低下が低速な亀裂進展をもたらし、マクロな限界応力拡大係数の低下をもたらしていることを示唆する。