高経年化原子炉圧力容器鋼の照射硬化におけるマンガン影響の抽出

提取锰对时效核反应堆压力容器钢辐照硬化的影响

基本信息

批准号：
18760654
负责人：
笠田竜太
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

原子炉圧力容器(RPV)鋼の照射脆化の評価・予測の高度化・高精度化に貢献するために、低銅含有RPV鋼及び鉄基モデル合金の照射硬化挙動やマトリックス損傷形成過程に及ぼすマンガン、ニッケル、クロム、モリブデン等の合金元素の影響について調べた。イオン加速器システムDuETを用いて鉄イオン照射した鉄基二元系モデル合金とRPV鋼(A533B)の照射硬化挙動を詳細に調べ、照射硬化の飽和挙動に対して合金元素の種類と添加量が大きな影響を及ぼすことが明らかになった。特に、鉄基二元系モデル合金におけるマンガンとニッケルは、照射硬化の飽和量を鉄-銅二元型モデル合金以上に増加させるとともに、0.1dpa程度で飽和する鉄-銅合金と異なり、飽和までより高い照射量(1dpa以上)を必要とすることが示された。また、鉄-マンガン二元系合金における照射硬化の飽和挙動が純鉄等と著しく異なる理由として、モデル合金の照射硬化の主要因であるマトリックス損傷(この場合、微小な転位ループ)の核形成が、マンガン原子による点欠陥捕獲によって促進されているためであると示唆される。昨年度に得られたイオン照射研究におけるA533B鋼の照射硬化の照射量依存性はFe-1.5Mn合金のそれとよく一致していることからA533B鋼におけるMn影響が示唆されたが、今年度実施したFE-TEMによる微細組織観察によって、両材料において微細な転位ループが形成していることを確認することが出来た。これらの結果より、今後は、実機環境に近い損傷速度条件において、マトリックス損傷形態に及ぼすマンガン影響或いはニッケル影響を詳細に調べることが、高経年化低銅含有RPV鋼の照射硬化・脆化機構を明らかにする上で重要であることを提言する。

为了促进核反应堆压力容器（RPV）钢的评估和预测的进步和准确性，我们研究了合金元素（例如锰，镍，铬和钼）对低铜型RPV钢和铁基于Indar Indial Induer基于RPV钢和Inder Inder Indure型模型的辐射硬化和损害的影响。使用离子加速器系统二重奏，用铁离子辐射的铁基二进制模型合金和RPV钢（A533B）的辐照硬化行为，表明合金元件的类型和添加的合金量对辐照耐加工的饱和行为具有重大影响。特别是，已经表明，基于铁的二进制模型合金中的锰和镍将辐射固化的饱和度增加到比铁 - 波波普二进制模型合金大的因素，并且与铁 - 铜合金不同，在约0.1 dpa的情况下，它饱和，显示出更高的辐射量（1 dpa或更多），直到需要饱和。还提出，铁山烷二进制合金中辐射硬化的饱和行为与纯铁等有显着不同，因为矩阵损伤的成核（在这种情况下，在这种情况下，这是模型合金辐射硬化的主要因素，这是由Manganeese Atoms Atoms Atoms Atoms促进模型合金的辐射硬化的主要因素。在去年获得的离子辐照研究中，A533B钢的辐射量依赖性与Fe-1.5mn合金的辐射量相吻合，这表明MN对A533B钢的影响。但是，根据今年进行的FE-TEM微观结构观察，可以确认在两种材料中都形成了细胞脱位环。基于这些结果，我们建议将来详细研究锰或镍对与实际机器环境相似的损伤速度条件下的基质损伤形态的影响，以阐明辐射硬化和覆盖含量低的RPV钢的辐射硬化和覆盖。