核融合炉環境条件下における低放射能バナジウム合金開発に関する基礎的研究
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61050002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Fusion Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
長崎 隆吉 北海道大学, 工学部, 教授 (70172517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒川 一哉 北海道大学, 工学部, 助手 (00161779)
室賀 健夫 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (60174322)
宮原 一哉 名古屋大学, 工学部, 助教授 (70011096)
河西 寛 東京大学, 工学部, 助手 (40010970)
阿部 勝憲 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (70005940)
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| Project Period (FY) |
1986
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1986)
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| Budget Amount *help |
¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
Fiscal Year 1986: ¥5,000,000 (Direct Cost: ¥5,000,000)
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| Keywords | 核融合炉 / 低放射能バナジウム合金 / 高温強度 / 高温脆化 / 粒界すべり / 粒界移動 / 照射損傷 / ヘリウム脆化 / 粒界偏析 / 高温表面反応 / 酸化 / 耐食性の改良 / ケイ化物と炭化物の同時生成 / 表層処理 |
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| Research Abstract |
1.高温強度と高温脆化:V-1,3,5at%Fe合金の800〜1400℃の引張試験より、粒界すべりと粒界移動は高温で急に増し、両者の比は900℃で増加、900〜1200℃で一定、それ以上の温度で減少を示した。これより粒界すべりがクラックを発生し、粒界移動が抑制作用を示す。
2.照射損傷とヘリウム脆化:(1)V,V-0.5,1%Ti合金をFBRで【10^(20)】〜【10^(21)】/【cm^2】,400〜600℃照射すると、0.5Ti合金のボイドが最も多く、少量Tiがその発生を抑制する効果がある。またその作用はTi量が多く、照射温度が高い方が望ましい。(2)Vに加速器でα粒子を【10^(17)】/【cm^2】注入後の引張試験、破面観察では降伏応力の増加、伸びの減少がみられるが、室温においてもヘリウム脆性を示さない。(3)V,V-1at%B合金のRTNS-【II】,60〜290℃【10^(18)】/【cm^2】の照射後の電顕観察では微小クラスターの形成、その密度はB添加のとき大きく、Heがクラスター形成を促進している。(4)V-3Ti-1Si合金の200〜500℃,2.5dpaの電子線照射では、粒界にSiが優先的に偏析するが、Tiはその傾向を示さない。Siの偏析はTi析出物と素地との境界でも同様に生ずる。これはFe-Si合金にもみられ、BCC金属の一般現象とも考えられる。
3.低ガス濃度下の高温表面反応と耐食性の改良:V-3Ti-1Si合金をSiC微粉末で包み、900〜1100℃,50〜250時間反応させると、高温で表面に【Si_3】【V_5】を形成し、その内側にVCを生ずる。このVC層は時間に対してほぼ放物線則に従って成長する。また650℃,酸素分圧5×【10^3】PaのAr-【N_2】-【O_2】雰囲気での酸化実験では、【Si_3】【V_5】による耐酸化作用がみられ、ケイ化物+炭化物同時生成が表層処理の耐酸化および耐熱性の改善に有効である。
なお、今後は上記各項目につき、より系統的な実験を進め、高温強度,ヘリウム脆化,耐酸化性,耐水素透過性など有機的関係を明白にし、より良い合金開発の有効な知見を多く入手するようにしたい。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
