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2013 年度 研究成果報告書

溶質集合体-照射欠陥相互作用の実空間解析によるステンレス鋼の照射硬化機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 23760822
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関東北大学

研究代表者

外山 健  東北大学, 金属材料研究所, 講師 (50510129)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード析出物 / 3次元アトムプローブ / 中性子照射 / ステンレス鋼
研究概要

原子力基盤構造材料であるステンレス鋼では、照射による延性低下や応力腐食割れ等が問題となる。これらのメカニズムを理解し、それに基づいて機構論的に劣化を予測・制御するためには、従来別々に議論されてきた各種照射欠陥と溶質・不純物集合体との相互作用を実空間で解明することが必要不可欠である。本研究では、溶質集合体と欠陥との相互位置関係を調べた。これにより、ステンレス鋼中の照射誘起Ni-Si析出物と欠陥集合体(転位ループ)に適用し、機構論に基づいた照射劣化(硬化)の予測を行った。その結果、透過型電子顕微鏡では観察されなかった微小のNi-Si析出物が、照射硬化に大きく寄与していることを定量的に解析できた。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Intergranular Segregation in the Pressure Vessel Steel of a Commercial Nuclear Reactor Studied by Atom Probe Tomography2013

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, Y. Nagai, A. Al Mazouzi, M. Hatakeyama, M. Hasegawa, T. Ohkubo, E. Van Walle, R. Gerard
    • 雑誌名

      Mater. Trans.

      巻: 54 ページ: 2119-2124

  • [雑誌論文] Microstructural changes in Russian-type reactor weld material after neutron irradiation, post-irradiation annealing and re-irradiation studied by atom probe tomography and positron annihilation spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kuramoto, T. Toyama, Y. Nagai, K. Inoue, Y. Nozawa, M. Hasegawa, M. Valo
    • 雑誌名

      Acta. Mater.

      巻: 61 ページ: 5236-5246

  • [雑誌論文] Positron annihilation study of neutron-irradiated nuclear reactor pressure vessel steels and their model alloy : Effect of purity on the post-ittadiation annealig behavior2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kuramoto, Y. Nagai, T. Toyama, T. Takeuchi, M. Hasegawa
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Forum

      巻: 733 ページ: 257-263

  • [雑誌論文] Grain boundary segregation in neutron-irradiated 304 stainless steel studied by atom probe tomography2012

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, Y. Nozawa, W. Van Renterghem, Y. Matsukawa, M. Hatakeyama, Y. Nagai, A. Al Mazouzi, S. Van Dyck
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: 425 ページ: 71-75

  • [雑誌論文] Microstructural changes of a thermally aged stainless steel submerged arc weld overlay cladding of nuclear reactor pressure vessels2012

    • 著者名/発表者名
      T. Takeuchi, J. Kameda, Y. Nagai, T. Toyama, Y. Matsukawa, Y. Nishiyama, K. Onizawa
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: 425 ページ: 60-64

  • [雑誌論文] Post-irradiation annealing behavior of microstructure and hardening of a reactor pressure vessel steel studied by positron annihilation and atom probe tomography2012

    • 著者名/発表者名
      A. Kuramoto, T. Toyama, T. Takeuchi, Y. Nagai, M. Hasegawa, T. Yoshiie, Y. Nishiyama
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: 425 ページ: 65-70

  • [雑誌論文] Irradiation-induced precipitates in a neutron irradiated 304 stainless steel studied by three-dimensional atom probe2011

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, Y. Nozawa, W. Van Renterghem, Y. Matsukawa, M. Hatakeyama, Y. Nagai, A. Al Mazouzi, S. Van Dyck
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: 418 ページ: 62-68

  • [雑誌論文] Study on microstructural changes in thermally-aged stainless steel weld-overlay cladding of nuclear reactor pressure vessels by atom probe tomography2011

    • 著者名/発表者名
      T. Takeuchi, J. Kameda, Y. Nagai, T. Toyama, Y. Nishiyama, K. Onizawa
    • 雑誌名

      J. Nucl. Mater.

      巻: 415 ページ: 198-204

  • [学会発表] Irradiation-induced precipitates and grain boundary segregation in 304 stainless steel neutron-irradiated to 24 dpa studied by atom probe tomography2011

    • 著者名/発表者名
      T. Toyama, Y. Nozawa, Y. Matsukawa, M. Hatakeyama, Y. Nagai, W. Van Renterghem, A. Al Mazouzi, S. Van Dyck
    • 学会等名
      IGRDM-16
    • 発表場所
      アメリカ・Santa Barbara
    • 年月日
      2011-12-09
  • [備考]

    • URL

      http://www.imr-oarai.jp/index.html

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公開日: 2015-06-25  

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