原子炉ステンレス鋼の応力腐食割れにおける照射欠陥・超微小析出物偏析の効果

辐照缺陷和超细析出物偏析对核反应堆不锈钢应力腐蚀开裂的影响

• 批准号: 17760676
• 负责人: 畠山 賢彦
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760676/
• 关键词: 応力腐食割れ; ステンレス鋼; 原子炉; 照射; 原子炉シュラウド; 照射誘起偏析

原子炉シュラウドのモデル合金としてSUS316Lを1050℃1時間焼鈍後、水焼き入れした試料について粒界を含む領域の局所電極型3次元アトムプローブ測定を行い、以下の知見を得た。測定した試料は観察方向に垂直に粒界を含み、粒界より約30nmの視野にわたって溶質元素濃度を解析した。粒界に沿って合金元素や不純物の濃度変化が観察された。粒界近傍ではCr,Mo,Bの濃度が高く、Ni濃度が低い。Cr,Niは結晶粒によって濃度差がみられる。Moは母相中での平均濃度が3.5at.%程度であるが、粒界では7at.%と二倍の濃度であった。Ni,Crといった合金元素は母相中での濃度ゆらぎが5at.%程みられ、粒界近傍ではNiについて2at.%の濃度低下、Crについては4at.%の濃度上昇がみられた。これらの元素の濃度変化は粒界近傍の幅約3nmと狭い領域であることが分かった。粒界のごく近傍ではFeに対してオーバーサイズのMo,Crが焼鈍時に拡散して濃化し、一方アンダーサイズのNiが粒内に向かって拡散したと思われる。MnはFeとほぼ同じ原子半径であるが粒界での濃度低下が見られた。濃度変化は10nm程の領域で緩やかにみられ、マトリックス中では2at.%の濃度が粒界で0.5at.%程度まで低下していた。不純物原子については、C、Sについては有意な濃度変化がなかったが、Bの濃度が高くなっていた。母相におけるBの濃度はバックグラウンド程度しか検出されず、非常に低輝度で含まれているものが殆ど粒界に存在しているものと思われる。Mn、Bの粒界における濃度変化の報告例は非常に少なく、微量添加元素の偏析について新たな知見が得られた。

Reactor シ ュ ラ ウ ド の モ デ ル alloy と し て SUS316L を 1050 ℃, water after 1 time 焼 blunt 焼 き into れ し た sample に つ い て LiJie を containing む field の bureau electrode type 3 dimensional ア ト ム プ ロ ー ブ measurement line を い, see the following の know を た. Determination し た sample は に 観 was made in the direction perpendicular に LiJie を み, LiJie よ り about 30 nm の vision に わ た っ て solute elements concentration を parsing し た. The particle boundary に varies along the って alloying element や impurity <s:1> concentration が観 observe された. Near the particle boundary, the <s:1> concentrations of Cr,Mo and B are が high く and the concentration of Ni is が low で. Concentration difference がみられる of Cr,Ni によって crystalline grains. In the Mo <s:1> parent phase, the で <s:1> average concentration が3.5at.% degree であるが, particle boundary で <s:1> 7at.%と twice the <s:1> concentration であった. Ni, Cr と い っ た alloy elements は mother phase で の concentration ゆ ら ぎ が 5 at. % cheng み ら れ, LiJie alongside で は Ni に つ い て 2 at. % の concentration is low, Cr に つ い て は 4 at. % rise of の が み ら れ た. The <s:1> れら concentration change of <s:1> element <e:1> is approximately 3nm in size near the <s:1> particle boundary. The と narrow <s:1> domain である とが とが is divided into った った and った. LiJie の ご く nearly alongside で は Fe に し seaborne て オ ー バ ー サ イ ズ の Mo, Cr が 焼 blunt when に company, scattered し て concentration し, one party ア ン ダ ー サ イ ズ の Ni が intragranular に to か っ て company, scattered し た と think わ れ る. Mn とほぼ Feとほぼ the same as じ atomic radius であるが particle boundary で <s:1> low concentration が see られた. Concentration - the は 10 nm range の field で slow や か に み ら れ, マ ト リ ッ ク ス in で は 2 palawan % の concentration が LiJie で at 0.5. % level ま で low し て い た. No impurity atoms に つ い て は, C, S に つ い て は intentionally な concentration variations change が な か っ た が high concentration and B の が く な っ て い た. Concentration of parent phase に お け る B の は バ ッ ク グ ラ ウ ン ド degree し か 検 out さ れ ず, very に low luminance で containing ま れ て い る も の が perilous ど LiJie に exist し て い る も の と think わ れ る. Mn, B の LiJie に お け る concentration variations change の report cases of は very less に な く, trace elements added の segregation に つ い て new た な knowledge が must ら れ た.