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

• 研究課題/領域番号: 25289338
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 木村 晃彦 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (90195355)
• 研究分担者: 岩田 憲幸 京都大学, エネルギー理工学研究所, 特定助教 (40397534) ; 大村 高正 京都大学, エネルギー理工学研究所, 技術職員 (30506861) ; 橋富 興宣 (橋冨 興宣) 京都大学, エネルギー理工学研究所, 技術職員 (80506858)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円); 2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: ODS鋼 / 耐照射性 / ナノ粒子構造解析 / イオン照射硬化 / 再結晶化 / 結晶粒度依存性

研究成果の概要

ODS鋼では、照射温度が470℃でも硬化が発現することが判明した。酸化物粒子が存在しない低放射化フェライト（RAF）鋼では、425℃以上の照射温度では硬化は発現しないため、この現象はODS鋼に特徴的な現象である。再結晶化の影響に着目すると、受け入れ材に比べ、再結晶化により照射硬化量が増大し、照射硬化は表面から深さ約250nmのところで最大になった。再結晶材では、受け入れ材に比べ、Swellingが容易になることが明らかとなった。再結晶圧延材では、受け入れ材に比べ、照射硬化量およびSwellingが減少した。再結晶材の照射硬化がもっとも高いことから、再結晶化は照射硬化を促進する。

研究成果

• [雑誌論文] Age-hardening susceptibility of high-Cr ODS ferritic steels and SUS430 ferritic steel (2015)
  • 著者名/発表者名: Dongsheng Chen, Akihiko Kimura, Wentuo Han, Hwanil Je
  • 雑誌名: Fusion Eng. Des. 巻: 98-99 ページ: 1945-1949
  • DOI: 10.1016/j.fusengdes.2015.05.078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of recrystallization on ion-irradiation hardening and microstructural changes in 15Cr-ODS steel (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoosung Ha, Akihiko Kimura
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 巻: 365 ページ: 313-318
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2015.07.076
  • NAID: 120005895438
  • 査読あり
• [学会発表] Materials Innovations for Nuclear Energy -ODS steels R&D- (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Kimura
  • 学会等名: International Conference on Materials Science and Technology 2014 (ICMST 2014)
  • 発表場所: International Conference Center, BATAN, Serpong, Indonesia
  • 年月日: 2015-10-13 – 2015-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] ODS Steels：Recent Progress and Justification for Significant In-vessel Applications (2015)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17)
  • 発表場所: Eurogress Aachen, Germany
  • 年月日: 2015-10-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The Factor Controlling of Mechanical Properties in Recrystallized ODS Ferritic Steels (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ha, K. Yabuuchi, A. Kimura
  • 学会等名: 17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17)
  • 発表場所: Eurogress Aachen, Germany
  • 年月日: 2015-10-13
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of the Oxide Particles in the Al-Zr Added 15Cr ODS Steels (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Takayama, K. Yabuuchi, A. Kimura
  • 学会等名: 17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17)
  • 発表場所: Eurogress Aachen, Germany
  • 年月日: 2015-10-13
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of Zirconium and Carbon on Mechanical Properties of ODS Ferritic Steels (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Chen, W. Han, Y. Ha, K. Yabuuchi, A. Kimura
  • 学会等名: 17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17)
  • 発表場所: Eurogress Aachen, Germany
  • 年月日: 2015-10-12
  • 国際学会
• [学会発表] Design of New High-Cr Ferritic ODS Alloys for Energy Generation Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Kimura
  • 学会等名: EUROMAT2015
  • 発表場所: Warsaw University of Technology, Poland
  • 年月日: 2015-09-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effect of Al and Cr concentrations on age hardening of ODS ferritic steels (2015)
  • 著者名/発表者名: 韓 文妥, 藪内聖皓, 木村晃彦, 鵜飼重治, 皆藤威二, 鳥丸忠彦, 林 重成
  • 学会等名: 日本金属学会2015年秋季講演大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Al-Zr添加15Cr-ODS鋼中に形成した酸化物粒子/母相界面の構造解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高山拓也, 藪内聖皓, 木村晃彦
  • 学会等名: 日本金属学会2015年秋季講演大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Materials Innovation for Nuclear Energy - Super ODS Steels R&D (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Kimura
  • 学会等名: 12th International Conference on the Mechanical Behavior of Materials (ICM12)
  • 発表場所: Karlsruhe Convention Center, Germany
  • 年月日: 2015-05-13
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 15Cr-ODS鋼の硬さ支配因子 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoosung Ha、Akihiko Kimura
  • 学会等名: 日本金属学会2015年春期大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] 原子力用耐熱鋼の開発と照射影響評価に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村晃彦, 笠田竜太, 岩田憲幸, 韓 文妥, 河 侑成
  • 学会等名: 日本金属学会2015年春期講演大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] 再結晶処理を施したODS鋼の照射硬化および微細構造変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoosung Ha、Akihiko Kimura
  • 学会等名: 第10回日本原子力学会関西支部「若手研究者による研究発表会」
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター
  • 年月日: 2015-01-23
• [学会発表] Materials Innovation for Nuclear Enegy - ODS Ferritic Steels R&D in Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Kimura
  • 学会等名: 韓国粉末冶金学会2014秋季学術大会
  • 発表場所: The Ocean Resort, 麗水, 韓国
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] Irradiation hardening and microstructureal changes in recrystallization treated ODS ferritic steels (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoosung Ha、Akihiko Kimura
  • 学会等名: 日本原子力学会2014年度秋の大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] High-Cr ODS Ferritic Steels R&D for (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Kimura
  • 学会等名: 12th Japan-China Symposium on
  • 発表場所: 静岡アゼリア
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] Effect of recrystallization on irradiation hardening of 15Cr-ODS steels (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoosung Ha
  • 学会等名: 原子力学会2014年春の年会
  • 発表場所: 東京首都大学
• [学会発表] FACTORS CONTROLLING RADIATION TOLERANCE (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村晃彦
  • 学会等名: 第16回核融合炉材料国際会議
  • 発表場所: 中国、北京
  • 招待講演
• [学会発表] COMPARISON OF RECRYSTALLIZATION BEHAVIOR BETWEEN FERRITIC ALLOYS AND NANO-SCALED ODS STEELS (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoosung Ha
  • 学会等名: 第16回核融合炉材料国際会議
  • 発表場所: 中国、北京