2015 Fiscal Year Annual Research Report
低放射化ODS鋼における耐Swelling性のナノ・メゾ組織定量化モデルの構築
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25289338
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
木村 晃彦 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (90195355)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋冨 興宣 京都大学, エネルギー理工学研究所, その他 (80506858)
大村 高正 京都大学, エネルギー理工学研究所, その他 (30506861)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ODS鋼 / 耐照射性 / ナノ粒子構造解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，酸化物分散強化鋼における優れた耐スウェリング性の発現機構の解明のため、酸化物粒子の分散形態に及ぼすZr添加効果に着目し、FeCrAl-ODS鋼におけるZr添加効果について調べ、以下の知見が得られた．
まず、酸化物粒子のサイズ分布および数密度は，Zr添加依存性を示していることがわかった. Zr添加量が増えるにつれ微細化・高密度化になることが明らかになったが，Tiの添加量も考える必要があることが判明した．次に、抽出残渣後のXRD結果，STEM-EDSによる酸化物粒子の組成分析結果および状態図から，酸化物粒子の全てはY-Zr-Ti系で欠陥蛍石構造を取ることが明らかになった．高分解能電子顕微鏡観察により、酸化物粒子と母相の方位関係はcube-on-cube関係およびcube-on-edge関係をとっていることがわかり，高分解能像のモアレ縞と界面のmisfit転位との関係を明らかにした．さらに、界面構造解析より，cube-on-edge関係を取る酸化物粒子は，母相との界面にmisfit転位を持ち，母相が歪むことで整合性を保とうとしていることが観察により明らかになった．
以上、Zrを添加することで，Y-Zr系酸化物が析出し，これまでに確認されていたY-Ti系の酸化物と比べると，酸化物粒子自体の耐照射を向上できる可能性が考えられる．さらに重要な因子として、FeCrAl-ODS鋼中の酸化物粒子を微細化するにはZrとTi添加が有効であることを明らかにした．最後に、Zr添加FeCrAl-ODS鋼中の酸化物粒子のエンブリオをY-Zr-Tiとし，析出時から成長まで組成を維持しようとする仮説のもとで，酸化物粒子の析出モデルを考察した．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] ODS Steels：Recent Progress and Justification for Significant In-vessel Applications2015
Author(s)
A. Kimura, W.T. Han, H.I. Je, Y.S. Ha, R. Kasada, K. Yabuuchi, T. Takayama, D.S. Chen, , S. Ukai, A. Hasegawa, G.R. Odette, T. Yamamoto, T.S. Byun, D.T. Hoelzer, S.A. Maloy, F.A. Garner, A. Moeslang, Y. de Carlan, R. Sergey, T.K. Kim, S.H. Noh
Organizer
17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17)
Place of Presentation
Eurogress Aachen, Germany
Year and Date
2015-10-13 – 2015-10-13
Int'l Joint Research / Invited
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