Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
門馬 義雄*; 山崎 政義*; 永江 勇二; 加藤 章一; 長谷部 慎一; 青砥 紀身
JNC TN9400 2000-044, 22 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-044.pdf:1.37MB
高速炉プラントの新構造材料および寿命診断技術の開発では、従来強度評価の補強資料として定性的理解のみに用いられてきた材料組織の微視的観察結果とその分析データを定量的に把握し、組織変化が材料特性におよぼす効果あるいは相関性を評価する手法の確立が必要である。特に炉心構造健全性を保証するために、溶接継手部における高温長時間強度特性と組織変化の関係を明らかにする技術開発のニーズが高い。このため、高速炉容器の溶接金属について、クリープによる組織の経時変化を定量化する技術に取り組んだ。本研究では、まず高速炉容器用に開発された316FR鋼を母材として、16Cr-8Ni-2Moおよび共金系(18Cr-12Ni-Mo)の溶接金属のクリープ試験を823および873Kで行い、37,000hまでのクリープ破断データを取得することにより、そのクリープ特性を明らかにした。さらにクリープ破断した試験片平行部の組織観察を行い、析出物の面積を定量化し、その経時変化とクリープ損傷の対応についての検討を行った。溶接金属のクリープ強度は高応力短時間側で16Cr-8Ni-2Mo系が共金系よりも小さいが、低応力長時間側では16Cr-8Ni-2Mo系と共金系のクリープ強度が同等になる傾向がみられた。また、クリープ破断延性は16Cr-8Ni-2Moの方が共金系よりも優れていることがわかった。さらに、溶接金属の823Kでの低応力長時間および873Kでは
フェライト中に析出した
相界面に発生する割れがクリープ破壊の起点となることを明らかにした。16Cr-8Ni-2Mo系溶接金属の析出量はいずれの温度時間においても共金系溶接金属よりも少ない。析出物の変化はマグネゲージで測定した残留フェライト量の変化と良く対応しており、フェライト量が時間の経過と共に減少するのに伴い、析出量は増加することを明らかにした。16Cr-8Ni-2Mo系溶接金属のクリープ破断材平行部の析出量とクリープ破断時間(対数)との関係をLarson-Millerパラメータ(LMP)で整理すると、1次式で表すことができ、この式から16Cr-8Ni-2Mo系溶接金属の析出量の予測が可能になった。
塚田 隆; 三輪 幸夫; 中島 甫; 近藤 達男*
Proc. of 8th Int. Symp. on Environ. Degradation of Materials in Nuclear Power Systems - Water Reactors, 2, p.795 - 802, 1997/00
照射有機応力腐食割れ(IASCC)に対する合金元素の影響を明らかにするため、高純度の316型ステンレス鋼をベースにし、そこへC、Si、P、S、Tiを添加したモデル合金を溶製した。これらの合金から作製した試験片をJRR-3にて、513Kで6.7
10
n/m
まで中性子照射し、その後ホットラボにて高温水中応力腐食割れ試験を実施した。また、同時に照射した透過電子顕微鏡試料を用いて、照射損傷組織のミクロ観察を行った。各合金の照射後の応力腐食割れ感受性の比較により、Moの添加はIASCC発生の抑制に大きな効果のあること、一方Sの添加は既に304型ステンレス鋼の試験でも明らかにしたようにIASCC感受性を高め有害であることが分かった。ミクロ組織観察の結果からは、転位ループの形成と成長はC及びSiの添加の影響を受けること、ミクロ組織と照射硬化挙動に良い対応のあること等が知られた。
白石 健介; 深井 勝麿
Journal of Nuclear Materials, 117, p.134 - 142, 1983/00
被引用回数：12 パーセンタイル：77.07(Materials Science, Multidisciplinary)標準の316ステンレス鋼を室温で24MeVのヘリウムイオンを3.210
ions/mまで照射した。この試料の上表面の微小硬さを照射面からの距離の関数として測定すると、硬さの最大値が照射面から105
mの位置に現われる。また、この試料の断面の電子顕微鏡組織の観察では、照射面から105~114mの範囲で小さな転位ループが認められる。この試料を1023Kで1時間熱処理すると、化学エッチによって、照射面から107mの位置を中心にして8mの間隔をもった2本の線が光学顕微鏡写真上で観察される。この2本の線は、断面の電子顕微鏡写真で観察される、かなり密にしかも直線状に並んだフランクループの列と対応していることが確められた。本実験で観察した照射欠陥の深さ分布は、Littmark and Zieglerが非晶質の鉄について理論的に計算したヘリウムの分布とよい一致を示す。
白石 健介
電子顕微鏡, 12(1), p.15 - 20, 1977/01
原子炉で使用される金属材料は中性子の照射によって延性が低下(脆化)したり、寸法が変化することが実用上大きな問題になっている。これらの現象は、原子のはじき出しによる格子欠陥および核変換によって生じるガス原子が関係しており、電子顕微鏡で観察される照射欠陥と対応させることができる。そこで、電子顕微鏡で観察される金属材料の放射線による損傷組織を中心にして、原子炉材料の原子のはじき出しによる硬化およびそれに伴う脆化、ガス原子による脆化およびスウエリング、析出粒子と照射欠陥の相互関係、高速増殖炉の炉心材料の損傷の模擬実験としてのイオン照射損傷および超高圧電子顕微鏡の利用について解説した。
若井 栄一; 高屋 茂; 永江 勇二; 平出 哲也; 松井 義典; 野上 修平*; 長谷川 晃*; 青砥 紀身
no journal, ,
オーステナイトステンレス鋼とフェライト鋼における照射損傷組織等に及ぼすDPAとHe生成量の効果を調べるため、JRR-3M炉照射、及びサイクロトロンによるHe注入などを実施し、HeとDPAが照射損傷組織などに及ぼす影響について、TEM法や陽電子消滅寿命測定法(PALS)により定性的な挙動変化を調べた。その結果、316FR鋼ではHe注入量の増加に伴って30appm以上の注入材において陽電子消滅寿命がかなり増加する傾向にあり、TEMで観察したキャビティの形成と強い相関を持つことが分かった。一方、HCM12A鋼では、低いHe注入量領域でも陽電子寿命が増加した。また、JRR-3照射した316FR鋼では、約10nmのキャビティが粒内に観察され、陽電子消滅寿命がやや増加することが分かった。
