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森崎 徳浩; 林 光二; 稲垣 嘉之; 加藤 道雄; 藤崎 勝夫*; 前田 幸政; 水野 貞男*
JAERI-Tech 2005-009, 37 Pages, 2005/03
JAERI-Tech-2005-009.pdf:14.33MB
実規模単一反応管試験装置の触媒粉塵用フィルタのノズルフランジと鏡の溶接部近傍の損傷(き裂)に関し、損傷の原因調査及び再発防止対策等について審議検討を行った。損傷の原因は、内面側から発生した応力腐食割れ(SCC)によるものと推定された。このため、触媒粉塵用フィルタ内の凝縮水発生防止,溶接残留応力低減,溶接鋭敏化低減を行うためのフィルタの改修を行った。また、試験装置の類似継ぎ手構造部の健全性確認を実施した結果、いずれの箇所にも欠陥は検出されず、健全性が確保されていることを確認した。
粉川 博之*; 嶋田 雅之*; Wang, Z.*; 佐藤 裕*; 佐藤 嘉洋*; 木内 清
JAERI-Tech 2003-014, 22 Pages, 2003/03
JAERI-Tech-2003-014.pdf:1.68MB
原子炉用SUS304ステンレス鋼やインコネル600などの原子炉配管材料の熱鋭敏化を抑制する手段として、結晶粒界構造の制御に着目した解析研究を実施した。鋭敏化と結晶粒界構造との相関性をTEM観察等により解析して、低エネルギー結晶粒界の構造を持つ場合には、鋭敏化が抑制されることを見いだした。さらに低エネルギー結晶粒界を持つような材料に改善するための加工熱処理法を検討して、鋭敏化を生じにくい材料を開発した。
柴田 俊夫*; 春名 匠*; 藤本 慎司*; Zhang, S.*
JAERI-Tech 2000-061, 38 Pages, 2000/09
JAERI-Tech-2000-061.pdf:10.98MB
原子炉高温高圧水環境におけるステンレス鋼の水化学因子による応力腐食割れ抑制の一般的法則の確立を目的として、高温高圧水環境対応型CCDカメラ付き低ひずみ速度応力腐食割れ試験装置を開発し、この装置を用いて鋭敏化304ステンレス鋼の応力腐食割れに及ぼす温度及びSO
,B
O
の影響を検討した。その結果、SOを含む水溶液中では、100
から250まで温度を上昇させるとき裂発生時間が減少するが、150においてき裂発生頻度が最大値を示すことを見いだした。一方、BOを含む水溶液中では、100から250にいずれの温度においてもゲージ部にき裂が発生せず、BOはき裂の発生を抑制することが明らかになった。この応力腐食割れ発生に及ぼすアニオンの影響は、硬い柔らかい酸塩基則から得られるアニオンの硬さで整理できることが示唆される。
木内 清; 早川 均*; 林 政範*; 菊地 正彦
Proc. of the Int. Symp. on Material Chemistry in Nuclear Environment, p.65 - 78, 1992/00
原子力基盤総合的研究(クロスオーバー研究)の重点課題である「原子力極限環境用材料の開発に関する研究」として実施している耐食合金開発に関する研究報告である。当該研究では、環境の腐食性の強い再処理硝酸環境及び重照射を受ける原子炉炉心高温水環境で使用される構造材料を念頭にした耐食合金開発を進めている。前者では、対象環境の酸化力に対応した3系統の耐食合金、R-304ULCの最適化、高Cr複合添加合金及び臨界安全対策を加味したチタン等のリフラクトリー金属材料の改良・開発原理の探索、試作評価試験を進めて、実用性の高い各合金を選定して、試作材の特性評価を実施している。後者では重照射に伴う低温鋭敏化機構の解析と、オーステナイト相の安定化、高純度化及び金属組織制御等の材料改善対策の検討を進めて、総合的な耐照射性の優れた合金系を選定した。
石山 孝; 木内 清; 菱沼 章道
Fusion Technology 1990, p.443 - 447, 1991/00
ステンレス鋼は核融合炉ブランケット第一壁構造材料の有力な候補材になっているが、使用中の延性低下(靱性低下)と水環境で使用する際の照射誘起腐食(IASCC)性が大きな問題になっており、これらの抵抗性を高めた材料の開発が強く望まれている。本研究では、上記特性を向上させる目的で、相安定性を高めるために316ステンレス鋼に比べてニッケル量を増やす一方、偏析等に起因する脆化を極力抑えるために電子ビーム溶解法を採用し、不純物元素を可能な限り低めにした。さらにこれまで開発した加工熱処理法(SAR:Strained Aged and Recrystalization)を応用し、強度を高めると共に、耐照射性及び耐腐食性を向上させた。得られた新合金(Fe-18Cr-35Ni)は、当初目的をほぼ満足する性能を有することを基本性能試験で明らかにした。
木内 清; 菊地 正彦; 近藤 達男
Journal of Nuclear Materials, 179-181, p.481 - 484, 1991/00
被引用回数：2 パーセンタイル：67.13(Materials Science, Multidisciplinary)水冷却型核融合炉第一壁を始めとする重照射下で長期間使用される構造材料の耐久性は、照射時効に伴う材質変化と放射線作用下の高温水腐食による照射誘起割れ(IASCC)に支配されると考えられる。しかし主要な構造材料であるオーステナイトステンレス鋼の500
C以下の低温長時間時効に伴う金属組織変化やそれが耐食性及び機械的性質に及ぼす効果さらに照射により導入される格子欠陥の影響に関する知見は、きわめて少ない。本報では、重照射時効に伴う材質変化を加工熱処理等の前処理と歪時効により近似して、腐食試験、機械的性質の測定及び金属組織検査等を行い、オーステナイトステンレス鋼の低温鋭敏化機構を検討した。この結果、従来言われてきたM
C
炭化物の析出に伴う鋭敏化とは全く異なる機構の脆化が、500C以下で起こることが明らかとなり、その機構は、オーステナイトの不安定化に伴う材質変化である事が分かった。
木内 清; 辻 宏和; 近藤 達男
JAERI-M 8786, 19 Pages, 1980/03
BWR系軽水炉では、溶接熱影響部で生じるオーステナイトステンレス鋼のIGSCCが最も重要な問題であり、多くの対策が検討されて来た。抜本的な解決法は、合金改良によりIGSCCを生じない材料を作ることである。このために低炭素、N添加の材料が試作されているが、合金の組成を考えた場合、設計コード等のデータベースの確立など実用化迄にかなりの日時と経費を要する。本報の手段は、合金組成は全く変えずに加工熱処理のみにより同様な効果を得ようとするものである。この手段は、完全に溶体化処理した素材に十分な加工を加えた後、まず再結晶温度以下の時効温度で十分析出を完了させ、さらにより高温で再結晶を行う方法である。この方法により生じた粒界は、析出物と無関係に存在し、鋭数化処理を施しても粒界SCC感受性を生じないことが分った。IGSCC感受性については、Strauss始め、多くの評価手段を用いて無処理剤と加工熱処理材との対比試験を行ない、最適条件の加工熱処理法を得た。
