事故を模擬して超高温で加熱したODS鋼のマクロ組織と強度評価

丹野 敬嗣; 藤田 江示; 矢野 康英; 大塚 智史; 中島 英治*; 光原 昌寿*; 大沼 正人*; 外山 健*; 皆藤 威二

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高温強度に優れる酸化物分散強化型(ODS)鋼を燃料被覆管に適用することで、事故時を含む超高温域までの燃料破損リスクを低減し、プラントの安全性向上が期待される。強化相として分散している酸化物粒子は、他の耐熱合金の強化相として用いられる炭窒化物や金属間化合物と比較して安定と考えられるが、事故時に想定される超高温域まで組織や強度が維持されることを実際に確認することが重要である。本研究では、ODS鋼の超高温に対する限界性能を評価するため、事故を模擬した超高温加熱処理を実施し、その後のマクロ組織と強度の評価を行った。マクロ組織については、1250Cまで概ね安定であり結晶粒が微細であったが、1300C以上では粗大化していた。一方、硬さについては、1250C以上で低下していることが分かった。なお、本研究は、文部科学省原子力システム研究開発事業JPMXD0219214482の助成を受けたものである。