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倉田 有司; 小川 豊*; 中島 甫
耐熱金属材料第123委員会研究報告 29(2), p.109 - 120, 1988/00
高温ガス炉用耐熱合金であるハステロイXRのクリープ特性に及ぼす1次冷却系ヘリウムの影響を調べるため、浸炭性ヘリウム雰囲気の効果を、950
Cで調べた。試験に用いた4種のヘリウム中で、クリープ破断時間は、これまで高温ガス炉1次冷却系近似ガスとして用いてきた原研B型ヘリウムと同じか長くなった。酸素分圧が低く、安定なCr
O
酸化膜が形成しないような、COを含む浸炭性ヘリウムでは、浸炭量は多くなり、ハステロイXRのクリープ破断時間は長くなった。
倉田 有司; 小川 豊*; 中島 甫
耐熱金属材料第123委員会研究報告 29(2), p.97 - 107, 1988/00
高温ガス炉用耐熱合金であるハステロイXRのクリープ特性に及ぼす1次冷却系ヘリウムの影響を調べるため、ヘリウム中不純物が脱炭組成になった場合の効果を、950Cで調べた。試験を行った4種のヘリウム中、低酸素分圧、低炭素活量のヘリウムで脱炭が起こり、クリープ破断時間等のクリープ特性が著しく劣化した。高温ガス炉1次冷却系において、Crの相安定図を用いることにより、ハステロイXRの脱炭の予測が可能であり、脱炭を防ぐための不純物制御の方向を示した。また、不純ヘリウム中における脱炭、浸炭と酸化の機構を表わすモデルを提案した。
木内 清; 菊地 正彦; 近藤 達男
耐熱金属材料第123委員会研究報告 29(2), p.177 - 188, 1988/00
SUS316等のオーステナイトステンレス鋼は、原子炉炉心構造材料に使用されているが、元来実用温度におけるオーステナイトの相安定性が低い材料である。特に重照射高温水環境のように多重の格子欠陥の生成を伴う低温超時間時効条件下では、炭化物析出に伴う鋭敏化と共に相変化やそれに付適した材質劣化が懸念される。加工及び熱処理等の中間製造工程を変えたSUS304及びSUS316の市販組成材について、0~50%の冷間加工を加え300~650Cの範囲で最高1万時間までの時効を行い、金属組織変化と耐食性及び機械的性質の関連性を検討した。
木内 清; B.Harald*; 菊地 正彦; 関 昌弘; 荒木 政則
耐熱金属材料第123委員会研究報告 29(2), p.189 - 197, 1988/00
実験炉以降の水冷却型核融合実験炉の設計では、冷却効率及び維持管理上の点から、真空第一壁材が直接プラズマと面する構造を考えている。これまで第一壁材の開発には、対照射性、中高温の機械的性質等が中心に検討されていたが、プラズマとの両立性とくにデイスラプションのような高熱流束に対する健全性も重要な因子の一つと考えられる。本研究では、高熱流束下の健全性としてステンレス鋼の凝固割れや高温変形割れに対する抵抗性と合金の組成・構造の関連性を明らかにするために、Cr当量とNi当量の比、C、Si、P等の微量合金元素を変えたオーステナイト、二相及びフェライトの各字について数種の合金を選定し、中性粒子照射装置を用いて、60KV、31Aの水素ビーム照射試験を行った。
木内 清; 石山 孝; 菱沼 章道
耐熱金属材料第123委員会研究報告 29(2), p.231 - 239, 1988/00
現在の設計対象である水冷却型核融合炉の第一壁材は耐照射性、中高温強度と共に、高温水との両立性及び高熱流束下の健全性が優れていることが必要である。これまでの候補材料であるSUS316鋼や耐スウエリング性に優れたPCAは、被者の性質に問題がある。この点から、上記の諸性質を総合的に満足する合金開発を行うために、これまでのスウエリングデータを再検討し、スウエリング機構を溶質元素の科学的相互作用の観点から解明すると共に合金設計と中間製造工程の複合手法による新合金開発を行った。
山之内 直次*; 島田 透*; 東浦 久雄*; 田村 学*; 松尾 孝*; 菊池 實*
耐熱金属材料第123委員会研究報告 29(2), p.265 - 273, 1988/00
30Cr-50Ni-2Mo合金(30%Cr-50%Ni-2%Mo-0.2%Ti-0.02%Zr-Fe)は、高温において優れた耐食性を示すだけでなく、クリープ破断強度も17-14CuMo鋼なみに高い優れた合金である。とくに、クリープ破断強度が従来の合金では大きく低下する高温長時間側において、強度の低下量は小さい。しかし、この開発合金の特徴である長時間で安定した強度を有する理由については検討が加えられていない。そこで、本研究ではこの開発合金の時効材およびクリープ試験材について系統的な組織調査を行い、組織学的な特徴を明らかにして、粒内析出b・c・c・Cr相の分散強化が有効に働いていること、高温・長時間側においてクリープ破断強度が大きくは低下しないのはCr析出相の分散状態が安定であることによることを明らかにした。