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岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二
Nuclear Materials and Energy (Internet), 16, p.230 - 237, 2018/08
被引用回数：4 パーセンタイル：38.58(Nuclear Science & Technology)In determining the nitrogen concentration specifications, nano-structure and high-temperature strength of 9Cr-ODS steel have been investigated as a function of the nitrogen content with the aim of obtaining technical knowledge that makes the specification reasonable. The hardness and tensile strength showed degradation with increasing nitrogen content. For a microstructure, the decrement of residual ferrite phase was confirmed. Since the nitrogen is an austenite stabilizer, the increment of nitrogen enhanced an alpha to 
transformation, resulted in the decrease of the residual ferrite phase. It is considered that the reduction of the strength is due to the decrease of the residual ferrite phase.
岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 上羽 智之; 皆藤 威二; 大沼 正人*
Nuclear Materials and Energy (Internet), 9, p.346 - 352, 2016/12
被引用回数：21 パーセンタイル：88.83(Nuclear Science & Technology)The effect of thermo-mechanical treatments (TMTs) on the evolution of nano-structure in an oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic/martensitic steel (Fe-9Cr-2W-0.22Ti-0.36Y
O
) was investigated. TMTs involve hot extruding and subsequent forging, which are expected to be part of a future industrial-scale manufacturing process of the ODS steel. It was shown that the ODS steel was composed of two phases - a fine-grained residual ferrite phase and a transformable martensite phase. The number density of the nano-sized particles in the residual ferrite phase was significantly higher than that in the martensite phase. The TMTs did not significantly affect the number density, but slightly affected the size distribution of the nano-sized particles in both ferrite phase and martensite phase. Moreover, the volume fraction of the residual ferrite phase decreased after TMTs. In summary, the TMT conditions could be a parameter which affects the nano-structure of the ODS steel.
鈴木 裕士; Holden, T. M.*; 盛合 敦; 皆川 宣明*; 森井 幸生
材料, 54(7), p.685 - 691, 2005/07
本研究では、高張力鋼の一つであるNi-Cr鋼を用いて製作したX開先突合せ溶接試験片の残留応力分布を中性子回折法により測定し、残留応力発生メカニズムを検討した。始めに、無ひずみ状態における格子定数を測定するために、溶接試験片から幾つかの小片試料を切り出した。小片試料を用いて格子定数を測定した結果、溶接過程において生じたマルテンサイト変態などの相変態が影響して、溶接部近傍で格子定数の増加が認められた。次に、
Fe110, Fe200, Fe211の三種類の回折により溶接試験片の残留応力分布を測定した。塑性ひずみの影響が無いために、それぞれの回折により評価した残留応力分布はほとんど同様な傾向を示していた。また、溶接部近傍における残留応力はNi-Cr鋼の降伏強さの半分程度の引張残留応力であった。高張力鋼では軟鋼と比べて相変態による膨張量が大きいこと、また、引張残留応力がかなり低い温度となってから発生し始めるために、残留応力が降伏応力に至らなかったと考えられる。したがって、高張力鋼の中性子応力評価では、塑性ひずみの発生を考慮する必要の無いことを確認した。
O接合体の高温曲げ特性佐藤 隆史*; 本橋 嘉信*; 佐久間 隆昭*; 早稲田 一嘉*; 柴田 大受; 石原 正博; 沢 和弘
日本機械学会関東支部茨城講演会(2004)講演論文集(No.040-3), p.55 - 56, 2004/09
将来の高温ガス炉への応用が期待されている超塑性3Y-TZP(3mol%イットリア含有正方晶ジルコニア多結晶体)について、3Y-TZPを接合材としてアルミナを接合させ、その後4点曲げ試験を実施し、接合特性として以下の結論を得た。(1)曲げ温度が接合温度に近づくと残留応力を緩和して曲げ強度が上昇する。(2)高温での接合体の強度は、3Y-TZPの強度及び接合界面の気孔状態に依存する。(3)超塑性3Y-TZPを用いることで、金属材料を用いて接合した場合より優れた強度特性が得られた。
永瀬 文久; 菅野 光照*; 小澤 正明*; 小松 和志*; 古田 照夫*
JAERI-Research 2001-008, 61 Pages, 2001/03
JAERI-Research-2001-008.pdf:2.62MB
水素吸収及び中性子照射が軽水炉高燃焼度燃料被覆管の機械的特性に及ぼす影響に関し系統的な知見を得るために、さまざまな水素濃度を有するジルカロイ-4とMDA被覆管をJMTRにて照射し、引張試験を実施した。水素濃度範囲は10~140wtppmとした。照射量は1.1~3.6
10
n/m
(E>1MeV)であった。293及び633Kにおける試験により、水素濃度及び照射量に依存する機械特性の変化が調べられた。それらの変化は、ジルカロイ-4とMDAではほぼ同等であった。いずれの試験温度でも、800wtppm以上の水素濃度を有し照射された被覆管は、著しく小さな破断伸びを示すことがあった。このような破断伸びの著しい低下は、水素吸収量や照射量からは予想されない。本試験結果は、非常に高い水素濃度を有する照射被覆管において、水素吸収と照射の重畳的な影響を考慮する必要があることを示唆している。
若井 栄一; 菱沼 章道; 宇佐美 浩二; 加藤 康*; 高木 清一*; 安彦 兼次*
Materials Transactions, JIM, 41(9), p.1180 - 1183, 2000/09
中性子照射した高純度と低純度のFe-9Cr合金の微細組織と引張及び衝撃特性が調べられた。照射はJRR-3M(Modified Japan Research Reactor-3)炉にて、255
または290で0.3dpaまで行った。照射による降伏応力の増分は高純度と低純度材料でそれぞれ225MPaと170MPaとなり、それは高純度材料の方が大きくなった。また、それらの延性の低下は高純度材で著しい低下が見られた。衝撃特性に関しては、高純度材料は低純度材料に比べて、延性脆性遷移温度の上昇が大きく、175であった。透過型電子顕微鏡観察ではこれらのFe-9Cr合金に転位ループが形成していて、その数密度は低純度材料の方がやや高かった。また、高純度材料では、ループ上に'相に類似した析出物が観察された。降伏応力の増加に対する転位ループの障壁力を分散型障壁物のモデルで評価すると、その強度因子は高純度材の方がやや大きいことがわかったが、これは転位ループ上に形成した析出物が起因していると考えられる。以上のような照射による機械的特性の変化は、転位ループの硬化だけでは説明できず、ループ上の析出物の形成がそれらに大きな影響を及ぼしていると考えられる。
石山 新太郎; 深谷 清; 衛藤 基邦
日本原子力学会誌, 41(10), p.1092 - 1099, 1999/00
被引用回数：2 パーセンタイル：21.17(Nuclear Science & Technology)今後の高温ガス炉開発において炉心性能の高性能化に重要な役割を担う高性能制御棒について、二次元強化型C/Cコンポジット材を用いてHTTR用模擬制御棒の試作を被覆管要素(外筒:外径長さ厚さ=1133004mm、内筒:外径長さ厚さ=753007.5mm)及び連結部ネジ要素(M16及びM8)について実施し、その強度特性を把握した。その結果、同上素材を用いて現行のHTTR制御棒主要寸法を満足する制御棒を製作できることを明らかにした。また、試作材要素の強度試験を実施することにより、被覆管要素については、設計強度値は満足するものの、さらに厚み方向へ繊維強化による強度改善が必要であること、一方、ネジ要素では素材強度以上の高強度が得られることを明らかにした。
鈴木 哲; 鈴木 隆之*; 荒木 政則; 中村 和幸; 秋場 真人
Journal of Nuclear Materials, 258-263, p.318 - 322, 1998/00
被引用回数：8 パーセンタイル：57.28(Materials Science, Multidisciplinary)核融合実験炉用ダイバータ板模擬試験体の高熱負荷実験について報告する。試験体は表面材料に高熱伝導率をもつCFC材料を使用し、冷却管には疲労強度が高く、接合性にも優れたアルミナ分散強化銅製の2重管を使用している。本試験体、並びに比較のための純銅製冷却管をもつ試験体に対して定常熱負荷(20MW/m)をくり返し与え、熱疲労強度を評価する実験を行った。その結果、純銅製冷却管をもつ試験体は約400サイクルで冷却管が疲労により破損した。一方、アルミナ分散強化銅製冷却管をもつ試験体は顕著な疲労損傷を受けることなく1000サイクルの負荷に耐えることを実証し、本冷却管の疲労強度における優位性を示した。
Al conductor中嶋 秀夫; 布谷 嘉彦; O.Ivano*; 安藤 俊就; 川崎 勉*; 塙 博美*; 関 秀一*; 高野 克敏*; 辻 博史; 佐藤 雄一*; et al.
Advances in Cryogenic Engineering Materials, Vol.42, p.323 - 330, 1996/00
NbAl導体は、超伝導材料であるNbAlを生成するために、750~800
Cで30~50時間の熱処理をして使用される。このため、コンジット材料も同等な熱処理を受けることになる。この熱処理は、通常ステンレス鋼では材料の脆化を引きおこす。そこで、このような熱処理を受けても十分に延性のある高強度材料を開発した。本件ではこの結果について報告する。
中嶋 秀夫
溶接学会誌, 64(3), p.168 - 171, 1995/00
原研では、核融合炉用超電導磁石のための構造材料として、4Kで1200MPa以上の耐力および200MPa√m以上の破壊靱性値を有する新しいステンレス鋼の開発に成功した。この開発及び開発された新しい材料について紹介する。
衛藤 基邦; 奥 達雄; 小西 隆志*
Carbon, 29(1), p.11 - 21, 1991/01
被引用回数：24 パーセンタイル：73.78(Chemistry, Physical)微粒等方性黒鉛IG-110の高温ヤング率に及ぼす酸化と予応力の影響を調べた。酸化は空気中500Cで10%重量減まで行った。予応力は平均圧縮強度の60または80%とした。酸化、予応力ともに室温及び高温ヤング率を減少させるが、これは亀裂の開孔と成長によって説明できる。酸化黒鉛の高温ヤング率を無酸化材の室温ヤング率から算出する実験式を得た:E(T,d)/E(RT,do)=f(T)(d/do)
。ここで、E(T,d)とE(RT,do)は各々、かさ密度dをもつ酸化材の温度Tにおけるヤング率及び無酸化材(かさ密度do)のヤング率である。f(T)、n(T)は実験データから定まる温度Tの関数である。さらに本実験において、酸化材のヤング率が高温熱処理によって一部回復する現象が見出され、これは結晶子の異方性に基づく内部応力が酸化材で小さくなるためと考えられた。
湊 和生; 福田 幸朔
Journal of Nuclear Materials, 182, p.6 - 10, 1991/00
被引用回数：3 パーセンタイル：40.8(Materials Science, Multidisciplinary)高温ガス炉用被覆燃料粒子の炭化ケイ素層の強度およびヤング率を、室温から1480Cまでヘリウム雰囲気で測定した。測定にはリング形状の微小炭化ケイ素試験片を用い、リング圧縮法を適用した。ヤング率は、室温から約1200Cまでわずかに減少し、それ以上の温度では急激に減少した。強度は、室温から約1300Cまでほとんど変わらず、それ以上の温度では急激に減少した。破面観察の結果、強度の急激な減少は、破壊機構が粒内破壊から粒界破壊に変化したことに一致していた。
泉 佳伸*; 西井 正信; 瀬口 忠男; 江間 喜美子*; 山本 忠史*
Radiation Physics and Chemistry, 37(2), p.213 - 216, 1991/00
高延伸した超高分子量ポリエチレンと高密度ポリエチレンの放射線酸化による照射効果を分解ガス生成、酸素の消費量、力学特性の変化を測定して、調べた。高延伸したPEの酸化は著しく大きくなり、また、メタン、エタンの発生量も増大した。これは、延伸により、非晶域が結晶に近い構造になって、その表面(界面)で酸化が促進されるためと考えられる。
丸山 忠司*; 衛藤 基邦; 奥 達雄
Carbon, 25(6), p.723 - 726, 1987/06
被引用回数：25 パーセンタイル：74.64(Chemistry, Physical)微粒等方性黒鉛の弾性率を超音波パルス法を用いて、室温から1400Cまで測定した。弾性率の値は450Cまでは変化しないが、500C付近から増加を開始し、1000Cで約10%、1400Cで約24%の増加を示した。4点曲げ強度は、1200Cまで測定した。弾性率と曲げ強度の温度依存性は同傾向にあり
/
=E/Eなる関係が見出された。ここで、は各々、高温における曲げ強度、室温曲げ強度、高温弾性率、室温ヤング率である。
衛藤 基邦
Journal of Nuclear Materials, 138, p.131 - 134, 1986/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.36(Materials Science, Multidisciplinary)中性子照射した異方性原子炉用黒鉛SMGの圧縮破壊に伴う電気抵抗変化を測定し、非照射の場合と比較することにより照射黒鉛の変形と破壊の機構を考察した。圧縮強度の0.1~0.3の応力レベルでAcross-grain試験片にみられる抵抗減少は照射(970-1000C、1.110
n/m(E
29fJ)の場合の方が非照射に較べてはるかに大きかった。同様の応力レベルでwith-grain試験片に見られる抵抗増加量は照射、非照射間で大きな差が認められなかった。この現象を照射中に形成される格子間原子ループの寄与として説明を試み、また、圧縮破壊応力の約50%以上の応力レベルから破壊に至るまでの過程は照射、非照射でほぼ同様と推察した。
岡本 政治
JAERI-M 84-080, 40 Pages, 1984/04
将来のガスタービンプラントやプロセスヒートプラントは、運転温度が高くなって行くことが予想される。温度が高くなると耐熱強度の点からセラミックが優利である。本報は、耐熱材料としての耐熱合金とセラミックスについて調査したもので、更に海外におけるセラミック熱交換器の開発状況の調査と、高温ガス炉の中間熱交換器への適用の可能性についても、検討を行なった。
石井 慶之*
JAERI-M 83-198, 29 Pages, 1983/11
核融合プラズマにおける不純物イオン問題解明のために必要とされる分光学的データに関する研究の一環として、Ti多価イオンの中でMg Iと等電子系列であるTi XIの電子配置3s
3p
3d
のエネルギー準位およびそれらの間の
n=0電気双極子遷移の振動子強度の理論計算を行った。計算の基礎はHartree-HX波動関数と、Slater-Condon理論に基づいたCowanプログラムである。計算結果は表および図として集録されてある。文献調査による実験値は参考として表中に示した。
石井 慶之*
JAERI-M 83-164, 32 Pages, 1983/10
核融合プラズマにおける不純物イオン問題解明のために必要とされる分光学的データに関する研究の一環として、Ti多価イオンの中でAlIと等電子系列であるTi Xの電子配置3s3p3dのエネルギー準位およびそれらの間のn=0電気双極子遷移の振動子強度の理論計算を行った。計算の基礎はHartree-XR波動関数と、Slater-Condon理論に基づいたCowanプログラムである。計算結果は表および図として集録されてある。文献調査による実験値は参考として表中に示した。
石井 慶之*
JAERI-M 83-155, 50 Pages, 1983/09
核融合プラズマにおける不純物イオン問題解明のために必要とされる分光学的データに関する研究の一環として、Ti多価イオンの中でSi Iと等電子系列であるTi IXの電子配置3s3p3dのエネルギー準位およびそれらの間のn=0電気双極子遷移の振動子強度の理論計算を行った。計算の基礎はHartree-HX波動関数と、Slater-Condon理論に基づいたCowanプログラムである。計算結果は表および図として収録されてある。文献調査による実験値は参考として表中に示した。
上塚 寛; 川崎 了
JAERI-M 83-068, 18 Pages, 1983/04
軽水炉LOCA時におけるジルカロイの脆化挙動に対する中性子照射効果を明らかにするために、JMTRで約1.510
n/cm(E1MeV)まで中性子照射したジルカロイ-4を室温~950Cの温度範囲で引張り試験した。室温~700Cの各試験温度における照射材の引張り強さは非照射材の引張り強さより10~20%大きい値であったが、800~950Cの温度範囲においては、両材の間に強度の差は認められなかった。500C以上の試験温度で、照射材は非照射材より大きな破断伸びを示した。また、800~900Cの各温度で、照射材と非照射材は共に約80%以上の大きな伸びを示した。この著しい伸びはジルカロイの超塑性現象と関連したものである。本実験の結果は軽水炉LOCA時におけるジルカロイ被覆管の脆化挙動におよぼす中性子照射効果は無視できることを示している。
