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論文

Effect of nitrogen concentration on nano-structure and high-temperature strength of 9Cr-ODS steel

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:2 パーセンタイル:33.17(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 $$gamma$$ 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.

論文

Effect of thermo-mechanical treatments on nano-structure of 9Cr-ODS steel

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:14 パーセンタイル:86.01(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$$_{2}$$O$$_{3}$$) 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.

論文

Crud behaviors in high-temperature water, II; Characterization of water in JMTR OWL-1 loop

星 三千男; 立川 圓造; 諏訪 武; 佐川 千明; 米澤 仲四郎; 富田 衛; 清水 道雄; 山本 克宗

Journal of Nuclear Science and Technology, 23(6), p.511 - 521, 1986/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:48.61(Nuclear Science & Technology)

約280$$^{circ}$$CのCWL-1ループ水に23日間浸漬したSUS-304およびジルカロイ-2試験片表面クラッドの性状を把握するため、X線回折法,X線マイクロアナライザー法,ICP法などで分析を行った。試験片表面の電顕観察結果は細い結晶の単独あるいは重なり合い付着を示している。結晶にはCr含量の多いもの、Fe含量の多いものなどが存在し、組成が一様ではない。特にジルカロイ-2にはCr含量の多い結晶が目立つ。SUS-304の場合、95%以上がM$$_{2}$$O$$_{3}$$型の結晶である。剥離法により、表面から外層,内層,酸化皮膜に分類すると、この順に$$^{6}$$$$^{0}$$Coの比放射値が減少する。外層はループ水中の不溶性クラッド,酸化皮膜は可溶性クラッドの$$^{6}$$$$^{0}$$Coの比放射能値に匹敵する。これらの結果から、ループ水中には組成および結晶形の異る様々の不溶性クラッドが存在し、それらの中で電気化学的相互作用によりM$$_{2}$$O$$_{3}$$型の酸化物が優先的に試験片に付着すると考えられる。

報告書

Electron Probe Micro-Analysis of Irradiated Triso-Coated UO$$_{2}$$ Particles, I

小川 徹; 湊 和生; 福田 幸朔; 井川 勝市

JAERI-M 83-200, 34 Pages, 1983/11

JAERI-M-83-200.pdf:1.37MB

Triso被覆低濃縮UO$$_{2}$$粒子の照射後EPMAを行い、アメーバ効果、UO$$_{2}$$中のFP析出物・溶質について観察・分析した。著しい核移動を示した粒子の低温側の観察からは、以下の2特徴を見出した。(1)炭素析出相中に、UO$$_{2}$$核の移動の跡を示す微細粒子が分布していた。これら微細粒子はUO$$_{2}$$と考えられる。(2)UO$$_{2}$$核中の気孔および粒界に炭素が析出していた。これらの特徴は炭素の気相輸送モデルによっては説明困難であり、むしろ固相輸送機構を示唆するものである。4d遷移金属合金相としては2種が見出された。1つは小量のTcを含むMo弁相であり、他はRuとSiとを多く含む相である。MoとSiはUO$$_{2}$$母相中にも見出された。後者の観察から、Triso被覆UO$$_{2}$$粒子中の照射下の酸素ポテンシアルを議論した。

報告書

NSRR実験におけるUO$$_{2}$$-ジルカロイ反応

塩沢 周策; 斎藤 伸三; 柳原 敏

JAERI-M 8267, 22 Pages, 1979/06

JAERI-M-8267.pdf:1.48MB

本報告は、反応度事故条件下でのUO$$_{2}$$ペレットとジルカロイ-4の化学反応について記述したもので、NSRR実験における照射後燃料の光学顕微鏡観察および電子線マイクロプローブ分析器による元素分析を行った結果についてまとめたものである。燃料が破損するしきい値以上では、UO$$_{2}$$-とジルカロイの熱力的不安定性のため、UO$$_{2}$$の一部がジルカロイによって還元され、その結果、ペレットと被覆管の境界部にいくつかのUO$$_{2}$$-ジルカロイ反応相が形成される。この形成される相に関して元素分析を行った結果、炉外実験や炉内PCM実験の結果と非常に良い一致を示した。また、脆性クラックにより破損したいかなる燃料にも存在するペレットと被覆管との強い結合は、このUO$$_{2}$$-ジルカロイ反応によるものと結論できる。この結合は冷却時の被覆管の熱収縮を阻止すると考えられ、脆性クラックによる燃料破損にとって重要な因子の一つとなっている。

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