权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

ボイドスエリングの大幅低減を目指した高燃焼度炉心材料用ハイエントロピー合金の創製

创建用于高燃耗芯材料的高熵合金，旨在显着减少空洞膨胀

基本信息

批准号：
21K14559
负责人：
岡弘
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、照射によるボイドスエリング（体積膨張）を大幅に低減可能な新規粒子分散型ハイエントロピー合金（ODS-HEA）を創製することである。優れた耐照射特性を発現するためには、ナノサイズ粒子を微細、均一かつ高密度に分散させることが必要不可欠である。これまでの研究で、Cr,Fe,Mn,Niの単体元素粉末及びY2O3を遊星型ボールミルにてメカニカルアロイングし、放電プラズマ焼結（SPS）によって固化することにより、FCC単相の母相を有し、直径10～150 nmの微細な粒子が分散したODS-HEAを創製できることがわかった。また、ODS-HEAは第4世代炉の高燃焼度用炉心材料として使用することを目的とすることから、構造用金属材料として優れたな強度特性と十分な塑性変形性能（伸び）を有する材料の創製が前提となる。そこで、昨年度創製したODS-HEAの引張特性を調査した。その結果、ODS-HEAは1000MPaを超える引張強さ及び数%以上の破断伸びを有することがわかった。組織観察の結果より、ODS-HEAの優れた機械特性は、ナノサイズ粒子による分散強化及び結晶粒微細化強化に由来すると推察された。併せて、作製条件の差異が引張特性に及ぼす影響を調査するため、MA条件（MA雰囲気、ボール粉末重量比、MA停止時間有無）、SPS条件（焼結温度、保持圧力）、試料組成（Ti添加有無）の影響を調査した。その結果、SPS焼結温度が引張特性及び微細組織に大きく影響することが明らかとなった。

The purpose of this study is to significantly reduce the volume expansion caused by irradiation. New particle dispersion type HEA alloy (ODS-HEA) was created by the company. Excellent irradiation resistance properties, するためには, ナノサイズ particles are fine, uniform, high density and dispersed, させることが is necessary and indispensable. Research on これまでの, Cr, Fe, Mn, Ni single element powder and びY2O3 びY2O3 ボールミルてメカニカルアロイングし, discharge プラズマ焼综合 (SPS) によって solidification することにより, FCC single phase のmother phase を有し, diameter 10~150 nmのfine particles are dispersed and ODS-HEA is created and manufactured.また、ODS-HEAはThe fourth generation furnace’s high-burning core material and purpose are used and the structure is used The metal materials used for construction have excellent strength properties and very good plastic deformation properties (stretching), and there are also prerequisites for the creation of the materials.そこで、Investigation of the introduction characteristics of ODS-HEA created last year. As a result, ODS-HEA has a high tensile strength of 1000MPa and a breaking strength of more than 10%. The results of the structure inspection, the mechanical properties of the ODS-HEA, the dispersion strengthening of the particles and the origin of the micronization and strengthening of the crystal grains were investigated. Investigation into the influence of the differences on tensile properties and production conditions, MA conditions (MA atmosphere, powder weight ratio , MA stop time (with or without MA stop time), SPS conditions (baking temperature, holding pressure), and sample composition (with or without Ti addition) were investigated. The results, SPS firing temperature, tensile properties and the influence of the fine structure are all affected.