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Irradiation effects on the performance of the alumina scale formed in FeCrAl ODS ferritic steels

研究課題

研究課題/領域番号 19K21029
補助金の研究課題番号 18H05839 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

余 浩  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10825871)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードODS / oxidation / alumina / microstructure / irradiation / alumina scale / nuclear materials / FeCrAl ferritic steels / ODS alloys / Oxidation / Irradiation effect / Microstructure
研究開始時の研究の概要

The research is aimed to investigate the irradiation effect on the alumina-forming FeCrAl oxide dispersion-strengthened ferritic steels. Based on this work, the compositions of FeCrAl ODS alloys will be optimized to develop a reliable alumina film during irradiation environments.

研究成果の概要

酸化物分散強化(ODS)FeCrAlフェライト合金の酸化挙動及び形成されたアルミナスケールの耐照射性に及ぼす過剰酸素(Ex.O)添加の影響を調べた。Ex.O添加量を調整することで、アルミナスケール内部にY-Zr酸化物粒子が密集した分布を得ることができ、原子炉用途での高温使用時におけるアルミナスケールの安定性向上が期待される。 本研究では、アルミナスケールを形成した合金の照射処理において、鉄イオン照射技術を用いたシミュレーションを実施した。その結果、照射中のY-Zr酸化物粒子分散アルミナスケールの高い安定性が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、酸化物分散強化フェライト鋼に形成されたアルミナ酸化皮膜の組織、及び剥離挙動・耐酸化性に及ぼす照射効果を調べた。本成果は、将来の高温原子炉で使用されるアルミナスケール形成ODS超合金の設計・開発のための貴重な情報となりうる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Effect of excessive oxygen addition on the oxidation behavior of Zr-added FeCrAl ODS ferritic steels2020

    • 著者名/発表者名
      Hao Yu, Sosuke Kondo, Ryuta Kasada, Shigeharu Ukai
    • 学会等名
      日本原子力学会東北支部第43回研究交流会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of excessive oxygen effect on the oxidation resistance of Zr-added FeCrAl ODS ferritic steels at 900oC to 1100oC2020

    • 著者名/発表者名
      Hao Yu, Sosuke Kondo, Ryuta Kasada, Shigeharu Ukai
    • 学会等名
      材料照射研究会「Irradiation 3.0に向けて」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Excessive Oxygen Contents on the Oxidation Behavior of Zr-added FeCrAl ODS Ferritic Steels at 900oC-1100oC2020

    • 著者名/発表者名
      Hao Yu, Sosuke Kondo, Ryuta Kasada, Naoko H. Oono, Shigenari Hayashi, Shigeharu Ukai
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Zr and/or excessive oxygen effect on high-temperature oxidation performance of alumina-forming FeCrAl ODS ferritic steels2019

    • 著者名/発表者名
      Hao YU, Ryuta KASADA, Sosuke KONDO, Yoshitaka MATSUKAWA, Shigeharu UKAI, Shigenari HAYASHI, Naoko OONO
    • 学会等名
      NEA International Workshop on Structural Materials for Innovative Nuclear Systems (SMINS-5)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Influence of excessive oxygen addition on the oxidation resistance of Zr-added FeCrAl ODS ferritic steels2019

    • 著者名/発表者名
      Hao Yu, Sosuke Kondo, Ryuta Kasada, Naoko Oono, Shigenari Hayashi, Shigeharu Ukai
    • 学会等名
      19th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-19)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Zr Addition and the Excessive Oxygen on the Oxidation Behavior of FeCrAl ODS Superalloys in Air2019

    • 著者名/発表者名
      Hao Yu, Ryuta Kasada, Sosuke Kondo, Yoshitaka Matsukawa, Shigeharu Ukai, Shigenari Hayashi, Naoko Oono
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Co-based Oxide Dispersion Strengthened Superalloys2018

    • 著者名/発表者名
      Hao Yu, Shigeharu Ukai, Naoko Oono, Sosuke Kondo, Ryuta Kasada
    • 学会等名
      14th Japan-China Symposium on Materials for Advanced Energy Systems and Fission & Fusion Engineering(JCS-14)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Y2O3 addition on the high-temperature oxidation resistance of Co-20Cr-10Al ODS superalloys2018

    • 著者名/発表者名
      Hao Yu, Shigeharu Ukai, Naoko Oono, Sosuke Kondo, Ryuta Kasada
    • 学会等名
      第135回東北大学金属材料研究所講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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