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Development of a novel multi-directional thermomechanical process to optimize the microstructure of Oxide-Dispersion-Strengthened (ODS) ferritic steel

研究課題

研究課題/領域番号 20K14445
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分14020:核融合学関連
研究機関核融合科学研究所

研究代表者

申 晶潔  核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 助教 (80824747)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードODS steel / Cold rolling / Thermal annealing / Recrystallization / Mechanical properties / Ion irradiation / Irradiation hardening / Irradiation defects / Creep property / Irradiation effects / 12Cr ODS steel / Tensile properties / Microstructure / Oxide particles / Thermomechanical process
研究開始時の研究の概要

This research will investigate the high-temperature mechanical properties and irradiation damage resistance of the developed ODS ferritic steel by the new multi-directional thermomechanical process.

研究成果の概要

本研究では、酸化物分散強化鋼の再結晶温度を下げるために、多方向冷間圧延後に熱処理を施すという新しい熱機械的プロセスを開発した。この再結晶工程により、延性およびクリープ特性を向上させることができる。耐照射性を調べるために、イオン照射実験を行った。その結果、冷間圧延により大量の欠陥(転位、粒界など)を誘発することで、照射硬化を抑制できることがわかった。また、室温および673Kでの再結晶試料の照射硬化は照射欠陥の形成によるものであるが、973Kでの照射硬化は確認されなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

A novel recrystallization process was developed to give rise to a lower recrystallization temperature, homogeneous microstructure, fewer pore defects in matrix, and thus improvements of ductility, creep properties, and formability, which are critical for the fabrication and application of ODS steel.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Microstructure and Mechanical Properties of Y4Zr3O12-Added Fe?13.5Cr?2W Oxide-Dispersion-Strengthened Steels, Containing High Contents of C and N, Prepared by Mechanical Alloying and Two-Step Spark Plasma Sintering2023

    • 著者名/発表者名
      Wu Yiheng、Huang Qunying、Zhang Ligang、Jiang Yong、Zhu Gaofan、Shen Jingjie
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 16 号: 6 ページ: 2433-2433

    • DOI

      10.3390/ma16062433

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of titanium concentration on microstructure and mechanical properties of high-purity vanadium alloys2022

    • 著者名/発表者名
      Jingjie Shen, Takuya Nagasaka, Masayuki Tokitani, Takeo Muroga, Ryuta Kasada, Seiji Sakurai
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 224 ページ: 111390-111390

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2022.111390

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hardening behavior and deformation microstructure beneath indentation in heavy ion irradiated 12Cr-ODS steel at elevated temperature2021

    • 著者名/発表者名
      Yang H.L.、Kano S.、McGrady J.、Shen J.J.、Li Y.F.、Chen D.Y.、Murakami K.、Abe H.
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Materials

      巻: 543 ページ: 152606-152606

    • DOI

      10.1016/j.jnucmat.2020.152606

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Microstructural evolution of two-way cold rolled 12Cr ODS steel under 1073 - 1373 K annealing2020

    • 著者名/発表者名
      Shen Jingjie、Nagasaka Takuya、Muroga Takeo、Yang Huilong、Kano Sho、Abe Hiroaki
    • 雑誌名

      Nuclear Materials and Energy

      巻: 25 ページ: 100792-100792

    • DOI

      10.1016/j.nme.2020.100792

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The Stability of Nano-Oxides in ODS Steels under Ion Irradiation2023

    • 著者名/発表者名
      Zideng Wang, Huilong Yang, Lijuan Cui, Jingjie Shen, Sho Kano, Hiroaki Abe
    • 学会等名
      The Japan Institute of Metals and Materials 2023 Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Study of ion irradiation effects on oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic steel2022

    • 著者名/発表者名
      Jingjie Shen, Kiyohiro Yabuuchi
    • 学会等名
      The 13th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ion irradiation response of cold rolled and recrystallized 12Cr ODS steel2022

    • 著者名/発表者名
      Jingjie Shen, Takuya Nagasaka, Takeo Muroga, Huilong Yang, Sho Kano, Hiroaki Abe
    • 学会等名
      The Nuclear Materials Conference (NuMat2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of ion irradiation effects on oxide dispersion strengthened ferritic steel2021

    • 著者名/発表者名
      Jingjie Shen, Takuya Nagasaka, Takeo Muroga, Huilong Yang, Sho Kano, Hiroaki Abe, Kiyohiro Yabuuchi
    • 学会等名
      The 12th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microstructure characterization of dissimilar-metal joints between oxide dispersion strengthened steel and tungsten by hot pressing2021

    • 著者名/発表者名
      Jingjie Shen, Takuya Nagasaka, Hiroyuki Noto, Masayuki Tokitani, Takeo Muroga, Ryuta Kasada
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Fusion Reactor Materials
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-temperature mechanical properties of 12Cr ODS steel after a novel recrystallization process2020

    • 著者名/発表者名
      Jingjie Shen, Takuya Nagasaka, Takeo Muroga, Huilong Yang, Sho Kano, Hiroaki Abe
    • 学会等名
      31st Symposium on Fusion Technology (SOFT2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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