高経年化原子炉圧力容器鋼の照射脆化に及ぼすMn影響の解明

阐明Mn对时效核反应堆压力容器钢辐照脆化的影响

基本信息

批准号：
09J02369
负责人：
藪内聖皓
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J02369/
关键词：
RPV鋼照射硬化モデル合金 TEM ナノインデンターイオン照射

项目摘要

前年度までに、Fe-Mn合金において顕著な照射硬化が発現することを見出し、その顕著な照射硬化が微細な転位ループが高密度に分散されていることが原因であることを明らかにしている。本年度はその微細かつ高密度な転位ループの形成メカニズムについて詳細に調べた。Pure-FeおよびFe-Mnモデル合金を作製・加工し、京都大学のイオン加速器においてFeイオンを照射した。照射された各試料について硬さ試験を実施するとともに、その微細組織観察をTEM、FETEMを用いて行った。高密度の転位ループの形成メカニズムについて、転位ループの一次元拡散運動が大きく影響を及ぼしていると考え、昇温ホルダーを用いて、TEM内で温度を上げて時効実験を実施し、転位ループの一次元運動について観察した。Pure-Fe中では、転位ループは350℃以上において容易に一次元拡散運動をしたが、Fe-1.4Mn合金中では、550℃まで転位ループの一次元拡散運動は確認されなかった。このことから、Fe-Mn合金中では、Pure-Feに比べ、転位ループの一次元拡散運動が抑制されることが明らかとなり、Mnが転位ループの拡散運動に影響を及ぼしていることが、高密度の転位ループ形成の一因であることを明らかとした。また、大阪大学超高圧電子顕微鏡センターの有する、超高圧電子顕微鏡を利用し、格子欠陥とMnとの相互作用についても実験を実施した。本成果は、国際会議(2回)、国内会議(3回)にて発表した。

到上一年，已经发现在Fe-MN合金中已经发生了明显的辐照固化，并且已经发现明显的辐照固化是由于以下事实，即细胞脱位环以高密度分散。今年，我们详细研究了形成精细且高度密度的脱位环的机理。纯FE和FE-MN模型合金是制造和加工的，在京都大学的一个离子加速器中，Fe离子被Fe离子辐照。对每个辐照样品进行了硬度测试，并使用TEM和胎儿进行了微观结构观察。人们认为，高密度脱位环形成的机理对位错环的一维扩散运动产生了重大影响，因此使用温度升高者在TEM中进行老化实验以升高温度，并观察到脱位循环的一维运动。在Pure-FE中，位错环在350°C或更高时很容易表现出一维扩散运动，但是在Fe-1.4mn合金中，位错环的一维扩散运动尚未确认为550°C。这表明在Fe-MN合金中，与Pure-FE相比，位错环的一维扩散运动被抑制，并且MN影响位错环的扩散运动是高密度脱位环形成的一个因素。此外，使用大阪大学超高压电子显微镜拥有的超高压电子显微镜对晶格缺陷和MN之间的相互作用进行了实验。这些结果是在国际会议（两次）和国内会议（三个）上提出的。