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報告書

新材料ラッパ管試作評価試験(2A)

藤原 優行*; 西田 俊夫*; 中村 重治*; 溝口 満*

PNC TJ9058 89-003, 67 Pages, 1989/05

PNC-TJ9058-89-003.pdf:3.08MB

耐スエリング性の優れた高Crフェライト/マルテンサイト鋼は大型高速炉の長寿命ラッパ管材料として有望と考えられる。固溶強化、析出強化による高強度フェライト/マルテンサイト鋼のラッパ管への適用性を評価するために、引張性質と衝撃特性の要求性能を満たすための材料設計と試作試験を行った。基本組成として0.14C-0.5Ni-11Cr-0.5Mo-2.0W-0.25V-0.07Nb-0.06N鋼を選定し、引張性質および衝撃特性に及ぼすN,V,Nb量および熱処理条件の影響を検討した。(1)高温における引張強さ、降伏強さは、熱処理条件による影響が大きく、一方、成分による影響は小さい。(2)衝撃特性は成分、熱処理条件ともによる影響を大きく受け、特に基本組成よりN,V,Nb量を高めるとDBTTが上昇することがわかった。(3)ラッパ管の引張性質と衝撃特性に対する要求性能を満足させるためには、本研究において選定した基本組成と1050$$^{circ}C$$焼ならし、710$$^{circ}C$$焼もどし処理の熱処理条件が適当であると判断された。(4)材料設計で選定した化学成分と熱処理条件を適用したラッパ管の試作試験により、目標性能を上回る高強度と優れた衝撃特性を有するラッパ管を得ることができた。

報告書

噴射分散法による分散強化フェライト鋼の試作(1)

藤原 優行*; 西田 俊夫*; 小田 正彦*; 十代田 哲夫*

PNC TJ9058 88-009, 77 Pages, 1989/02

PNC-TJ9058-88-009.pdf:10.78MB

噴射分散法(Spray-DispersionMthod,SD法と略す)最近開発された技術で外部から溶鋼流に酸化物粒子を噴射することによって粒子を分散させた鋼を製造することができる。この新しいプロセスによって製作する酸化物分散強化型(OxideDispersionStrengthened,ODS)フェライト鋼の大型高速炉の長寿命炉心材料への適用性を評価するためにまずFe-13Cr鋼を用いて基礎的な検討を行い、次の結果を得た。1)水および溶融Snを用いたモデル実験結果により良好な噴射分散状態を得るためには溶融金属流の径(溶湯ノズ径)、噴射ガスノズルの径と数、噴射交角、および噴射ガス圧力が重要な因子であることを明らかにした。2)真空溶解炉に組み込んだSD実験の装置を試作して、分散制御元素としてTi,Nb,Vを添加したFe-13Crフェライト鋼の10Kg鋼塊についてZrO2酸化物粒子のSD実験を実施した。SD法により鋼中に最大量約0.5%のZrO2を添加させることができた。しかし、鋼中の酸化物粒子の径は大きく、また酸化物粒子の分布も不均一であった。これらの問題を改善するためには噴射ガス圧力と酸化物粉末の供給量の増強を図る必要があると考えられた。

報告書

分散強化型フェライト鋼材料開発(3A)

藤原 優行*; 西田 俊夫*; 十代田 哲夫*; 浅見 清*

PNC TJ9058 88-007, 189 Pages, 1988/08

PNC-TJ9058-88-007.pdf:35.57MB

酸化物分散強化型(ODS)フエライト鋼は耐スエリング性に優れ、しかも高い高温強度を有しているので、大型高速炉の長寿命燃料被覆材として有望視されている。ODSフェライト鋼の被覆材への適用性を評価するため、諸性質、特に高温強度に及ぼす製造じようけん、添加元素(Nb,V,Zr)、固溶硬化(W,Mo)と分散硬化の複合強化、および酸化物りゆうしり種類(Y/2O/3,ZrO/2)の影響について調べた。1)ODSフエライト鋼の性質にはアトライターを用いたメカニカルアロイング(MA)処理条件が強い影響を及ぼす。合金粉末に高エネルギーを与える程、分散粒子の良好な分散状態が得られる。MA処理条件の中で、アトライターの回転速度をより高くすることがもっとも効率的な条件と判断される。2)Nb,Zr添加により複合酸化物の形成が認められたが、V添加では複合酸化物の形成は観察されなかった。Nb,V添加は高温強度を上昇させたが、Zr添加による効果は小さかった。3)固溶強化元素Mo,Wの約2%の添加はクリープ破断強度を上昇させた。Wの効果の方がMoよりやや大きかった。4)Y/2O/3に替わりZrO/2を洗濯し、高温強度に及ぼすZrO/2分散の効果を調べた。Y/2O/3の場合ほどではないが、ZrO/2粒子による分散強化が確認された。

報告書

高レベル廃棄物ガラス固化体容器用金属材料の耐食性に及ぼすガンマ線照射の影響(I)(共同研究報告書)

降矢 喬*; 村岡 進; 田代 晋吾; 荒木 邦夫; 泊里 治夫*; 藤原 和雄*; 福塚 敏夫*

JAERI-M 82-061, 28 Pages, 1982/07

JAERI-M-82-061.pdf:2.68MB

高レベル放射性廃棄物取扱施設の安全性評価研究の一環として、高レベル廃棄物の中間貯蔵を想定し、キャニスター、オーバーパック及び貯蔵施設用金属材料として有望視されているSUS304、SUS304L、SUS304EL、SUS309S、Incoloy825、Inconel600、Inconel625及びSMA5の8種について応力腐食割れに及ぼす$$gamma$$線の影響に関する検討を行った。その結果、水冷貯蔵を想定した条件下では鋭敏化ステンレス鋼は、$$gamma$$線照射により応力腐食割れ感受性を示した。これは$$gamma$$線照射により環境条件の変化 即ち水の放射線分解によりO$$_{2}$$等が生成することによるものと考えられる。それ以外の鋼種では、SMA50が全面に錆が発生した以外は異常がなかった。又、非照射下でも鋭敏化ステンレス鋼は、微量Cl$$^{-}$$と溶存O$$_{2}$$の共存下では粒界応力腐食割れを生じることが確認された。空冷貯蔵を想定した大気中放置下での$$gamma$$線照射下では、いずれの材料も応力腐食割れ感受性を示さないことがわかった。

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