1997 Fiscal Year Annual Research Report
核融合炉材料の照射下局所強度変化の精密評価に関する研究
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08458137
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
室賀 健夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (60174322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 徳之 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (20249965)
西村 新 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (60156099)
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| Keywords | 核融合炉材料 / 微小硬度 / 照射損傷 / イオン照射 / 材料強度 / 破壊靱性 |
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| Research Abstract |
重イオン照射した材料に微小硬度計による連続押し込み試験を行い、硬度の深さ分布を明らかにするとともに、微細組織変化との相関を明らかにした。核融合炉高熱流束候補材料であるタンタルを各温度で重イオン照射し、表面から1μm以下の領域の微小硬度を評価した。その結果、照射温度が600℃と700℃の間で硬度が大きく減少することがわかった。一方組織観察では、この温度においては顕著な組織の変化が認められなかった。その原因の可能性として、600℃では電子顕微鏡で観察されない微小な欠陥集合体が多数蓄積していることが考えられる。これを確かめるため、600℃、700℃で照射された試料を1000℃で熱処理したところ、600℃照射のみ微小なバブルが高密度に発生した。すなわち、600℃では、微小な空孔が蓄積していたことが明らかになった。
同様な押し込み試験を核融合炉窓料として想定されるシリカガラス照射材に適用した。シリカガラスでは金属と異なり、硬度だけでなくヤング率も同時に変化する。押し込み試験の荷重負荷、除荷曲線の解析により硬度とヤング率を区別して評価することが可能になった。照射により硬度、ヤング率とも一旦増加の後減少することが明らかになった。
さらに微小押し込み試験を核融合候補低放射化フェライト鋼(JLF-1)溶接部材の局所硬度測定に応用した。熱履歴による硬度の分布と組織変化の相関が得られた。この研究成果は溶接部材の照射試験における試験片の微小化を進める上で有効である。
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Research Products
(1 results)
