| 研究課題/領域番号 |
19H02643
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
笠田 竜太 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20335227)
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| 研究分担者 |
近藤 創介 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10563984)
余 浩 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10825871)
福元 謙一 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 教授 (30261506)
安堂 正己 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 六ヶ所核融合研究所 核融合炉材料研究開発部, 主幹研究員 (30370349)
松川 義孝 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (70566356)
藪内 聖皓 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70633460)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 超微小試験技術 / 圧力容器鋼 / ODS合金 / ナノインデンテーション / マイクロピラー圧縮試験 / 照射硬化 / 界面 / 析出物 |
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| 研究実績の概要 |
2020年度は、前年度末に新たに導入された集束イオンビーム加工観察装置を駆使して、マイクロピラー圧縮試験法やダブルノッチマイクロピラー圧縮せん断強度試験法の確立を進めた。既存のナノインデンテーション試験装置と組みわせることによって、管理区域内で超微小試験技術法による照射材評価が可能となる国内でも数少ない試験体系を構築することが出来た点は特筆すべき点である。
このような試験装置群を利用して、マイクロピラー圧縮試験法による重イオン照射したODS銅合金の強度特性評価を進め、ナノインデンテーション硬さから推定される強度との相違がみられることを明らかにした[1]。また、原子炉圧力容器鋼の照射脆化の統計的性質に関係すると考えられる照射硬化のバラつきに関する統計評価を進め、照射硬化感受性の異なる微細組織因子の存在を示唆する結果を得た。また、従来の試験技術では難しかったマイクロメートルスケールの被覆界面における界面せん断強度測定を可能とする手法の開発を進めた。
[1] Yuchen Liu, Sosuke Kondo, Hao Yu, Kiyohiro Yabuuchi, Ryuta Kasada, “Evaluation of irradiation hardening in ODS-Cu and non ODS-Cu by nanoindentation hardness test and micro-pillar compression test after self-ion irradiation”, Nuclear Materials and Energy 26 (2021) 100903.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
圧力容器鋼の照射脆化の統計的性質や界面せん断強度特性に関する研究については、関連する学協会での発表は順調に行われたものの、論文公開にまは至らなかったので翌年度に速やかに出版に漕ぎつける予定である。メカニカルアロイング法と粉末焼結によって作製した銅合金の押込硬さやマイクロピラー圧縮試験で得られた照射硬化量が異なることを明らかにした点は、当初の計画以上に進んだ。一方で、COVID-19の影響により予定していた国際会議への参加が延期になるなど、予期していなかった事象による遅延が生じている。この点についても、次年度以降に実施を進めたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
計画最終年度においては、これまでに得られている原子炉圧力容器鋼の照射脆化に関連する照射硬化の統計的性質に関する超微小試験技術を用いた評価に関してまとめ、国際学術誌に投稿する予定である。また、界面せん断強度のサイズ効果に関連する成果についても同様である。
これらの研究を統合して、低放射化フェライト鋼や原子炉圧力容器鋼等における強度・破壊の統計的性質とそれに及ぼす照射影響についてのスケール性におけるクリティカルな影響因子を明らかにする。
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