2016 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of late blooming phases on radiation induced hardening in pressure vessel steels
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16H04633
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
渡辺 英雄 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90212323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌田 康寛 岩手大学, 理工学部, 教授 (00294025)
山本 琢也 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, その他 (50212296)
木村 晃彦 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (90195355)
大澤 一人 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (90253541)
安永 和史 公益財団法人若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 主任研究員 (20404064)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 照射脆化 / 収差補正電子顕微鏡 / 転位ループ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高経年化原子炉の廃炉への動きが急速に進むに従い、原子力が基盤電力として役割を果たすには、原子炉の更なる高経年化への対応が不可欠となる。不純物である銅濃度に依存する脆化機構の解明とそれに基づく材料の安全性評価は、炉の安全性や地域社会に科学的な根拠から明確に示す上で重要な課題であると考える。本研究では、中性子やイオン照射により形成された各種クラスターをＲＩ管理区域内に形成された収差補正機能を有する電子顕微鏡にて組織を観察すると同時に装置に付属するエネルギー分散型の分析装置（ＥＤＳ）によりクラスターの分析を実施した。試料としては、九大にて作製した各種のモデル合金に加え、現在廃炉措置が進行中の中部電力（株）浜岡1号炉モックアップ材料（超音波による検査用の材料；炉と同時期・同方法により溶接や熱処理が施されている）から試験片を切り出し、照射用の試験片に加工したのち、九州大学応用力学研究所が所有するタンデム型加速装置にて２９０℃にて照射した。本年度は照射前の組織を観察した。
クラッド付き圧力容器鋼の断面のマクロスケール組織をEBSDにより観察した。クラッドで5%のδフェライトが、溶接境界から8mm付近まではHAZ組織が確認された。クラッド付き圧力容器鋼の断面のビッカース硬さ試験を行った結果、HAZで硬化が確認され、溶接境界から2mm付近で最も硬化していた。組織のSTEM-EDS分の結果、クラッド中のフェライト・オーステナイト界面上でのCrMn炭化物の存在が確認された。クラッド近傍(HAZ領域)は、溶接境界からの距離に依存して複雑に変化している。STEM-EDS, EBSDおよびSEM観察の結果から、HAZ近傍の硬さ変化は微細組織に起因した、粒界強化、分散強化、転位強化によると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初本予算には導入を計画していた電子顕微鏡用の除振動装置は電子顕微鏡本体並びに周辺の振動調査を行い導入に伴う分析精度向上の有無について検討することとなったが、今年度は、イオン照射に伴う転位ループの観察を中心に行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きこれまでのモデル合金並びに廃炉措置中の浜岡原子炉モックアップ材の照射・並びに照射後の組織・硬さ変化の状況を把握すると同時にこれまで実施してきた母材ののみならず表面（クラッド部）並びにクラッド部と母材との溶接界面の状況についても考察予定である。
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