2010 Fiscal Year Annual Research Report
サイクロトロンを用いた照射誘起応力腐食割れの実験的研究
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22560830
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
村瀬 義治 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境・エネルギー材料萌芽ラボ, 主任研究員 (10354193)
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| Keywords | 照射誘起応力腐食割れ / 軽水炉構造材料 / サイクロトロン / 「その場」試験 / 水素脆性 / 重水素照射 / 疲労 |
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| Research Abstract |
本研究は軽水炉構造材料における照射誘起応力腐食割れ(以下、ILASCC)の理解向上に資することを目的としている。そのため、変動応力下で原子はじき出し損傷および水素を同時に材料中に導入可能な複合的照射環境が整備されたNIMSサイクロトロン「その場」照射試験施設において、ヘリウム予注入した316ステンレス鋼について材料疲労試験を実施し、微細組織変化、ならびに微細組織変化が疲労クラック発生及び伝播に与える影響の調査を行うものである。以下に、3年計画の初年度である平成22年度の研究成果について述べる。
1.SUS316の板材から焼鈍・冷間圧延により90μm厚の薄板にしたのち、金型で試料形状に打ち抜き、ゲージ部に放電加工により疲労クラックスターターノッチを入れて疲労試験試料を作製した。
2.厚さ90μmの疲労試験試料に対して100appmのヘリウム予注入を行った。
3.ヘリウムを予注しない疲労試験試料について、エネルギー減衰器を用いたD10MeV照射下疲労試験を60および300℃で実施した。照射条件は、条件A(1.0×10^<-7>dpa/s,1.1×10^<-3>appmD/s),条件B(5.0×10^<-7>dpa/s,5.5×10^<-3>appmD/s)および条件C(1.0×10^<-6>dpa/s,1.1×10^<-2>appmD/s)であった。その結果、60℃では疲労破断寿命が、非照射<条件A〓条件C<条件Bの順であったのに対し、300℃では、非照射<条件A<条件B<条件Cの順となった。これらの結果から60℃では重水素が十分に導入されると疲労挙動における照射下効果が抑制されることがわかった。一方、300℃では重水素の影響を確認するため、ヘリウム予注入試料を用いる必要があることがわかった。
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