原子炉圧力容器鋼の中性子照射脆化の先進非破壊診断技術の開発

先进反应堆压力容器钢中子辐照脆化无损诊断技术开发

• 批准号: 10F00390
• 负责人: 鎌田 康寛
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00390/
• 关键词: 非破壊検査; 照射脆化; 格子欠陥; 磁性; 超音波; 熱起電力

本研究は、原子炉機器構造物の照射脆化の新しい非破壊診断技術の開発を目的としている。照射脆化模擬材および照射材の磁気・超音波・熱起電力特性を調べ、それらに着目した非破壊診断技術の可能性について検討した。ベルギーBR2材料試験炉で中性子照射した純鉄・Fe-Cuモデル合金・圧力容器鋼の磁性に関して、東北大学・大洗センターのホットラボで計測を実施し、照射による初期転位組織の応力場の減少が保磁力の減少を引き起こすメカニズムについてまとめ、学会・論文発表した。Fe-Crモデル合金に関しては、低濃度Cr組成に加えて高濃度Cr組成の合金を等温・等時焼鈍し、透過型電子顕微鏡観察によるミクロ組織評価を実施した。焼鈍によるσ相形成と磁気特性変化についてまとめ、論文発表した。本研究で新しく立ち上げた熱起電力計測システムを用いて、Fe-Cuモデル合金、Fe-Crモデル合金、実用ステンレス鋼の熱時効材、およびSUS304合金の疲労試験材について、ゼーベック係数を評価し、熱時効時間および疲労試験回数依存性を明らかにした。以上の結果をまとめると、磁気ヒステリシス特性が初期転位組織やFe-Cr二相分離に敏感であるのに対し、熱起電力特性が固溶原子濃度の変化を通してCu析出物形成に敏感であることが明らかとなった。磁気・超音波・熱起電力特性のそれぞれの特徴を活かした複合的な非破壊診断技術の有用性とその指針を示すことができた。

这项研究旨在开发一种新的非破坏性诊断技术，用于辐射核反应堆设备结构。研究了磁性，超声波和热电授予的模拟材料和辐照材料的磁性特性，并检查了针对这些材料的非破坏性诊断技术的可能性。在Tohoku University Oarai中心的Hot Lab中进行了测量，用于纯铁的磁性，Fe-Cu模型合金和压力容器钢在比利时BR2材料测试反应堆中辐照中子，以及由于辐射而导致的最初脱位组织的压力领域导致辐射造成的压力领域会导致cocreteriation造成的培训，并在学术上降低了一份学业的会议和出版的论文。关于Fe-CR模型合金，除低浓度Cr组成外，还通过等温线和等距退火退火，并通过使用透射电子显微镜观察进行显微结构评估。本文总结了σ相的形成和通过退火的变化，并发表了一篇论文。在这项研究中，使用新发射的热电学力测量系统，对Fe-Cu模型合金的热老化材料，Fe-CR模型合金，实用的不锈钢和疲劳测试材料以及疲劳测试的依赖性评估了Seebeck系数。上述结果的摘要，发现磁性磁滞性能对初始位错结构和Fe-CR两相分离敏感，而热电磁力的性能对通过固体分析原子浓度的变化而对CU沉淀的形成敏感。我们能够证明复杂的非破坏性诊断技术的有用性和准则，该技术利用了磁性，超声波和热电磁力特征的特征。

项目成果

Study of Low Cycle Fatigue Deformation in 304L Austenitic Stainless Steel by Magnetic and Thermoelectric Power Measurements

304L奥氏体不锈钢低周疲劳变形的磁力和热电测量研究

• 发表时间: 2012
• 作者: J. N. Mohapatra;A. Mitra;S. Shivaprasad;A. K. Panda and Y. Kamada
• 通讯作者: A. K. Panda and Y. Kamada

Neutron Irradiation Effects on Mechanical and Magnetic Properties of Pre-deformed Iron-based Model Alloys

中子辐照对预变形铁基模型合金力学和磁性能的影响

• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of the Magnetics Society of Japan
• 作者: Y. Kamada;J. N. Mohapatra;H. Kikuchi;S. Kobayashi;T. Murakami and H. Watanabe
• 通讯作者: T. Murakami and H. Watanabe

Neutron Irradiation Effect on the Magnetic Properties of Cold-Rolled Iron and Iron-Copper Alloy

中子辐照对冷轧铁及铁铜合金磁性能的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Y.Kamada;J.Mohapatra;H.Kikuchi;S.Kobayashi;H.Watanabe
• 通讯作者: H.Watanabe

Mechanical and magnetic properties of thermally aged and neutron irradiated Fe and Fe-Cu alloy

热老化和中子辐照 Fe 和 Fe-Cu 合金的机械和磁性能

• 发表时间: 2011
• 作者: J.N.Mohapatra;Y.Kamada;H.Kikuchi;S.Kobayashi;H.Watanabe
• 通讯作者: H.Watanabe

Magnetic hysteresis loop technique as a tool for the evaluation of sigma phase embrittlement in Fe-Cr alloys

磁滞回线技术作为评估铁铬合金中西格玛相脆性的工具

• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Magnetism and Magnetic Materials
• 影响因子: 2.7
• 作者: JN. Mohapatara;Y. Kamada;T. Murakami;J. Echigoya;H. Kikuchi;S. Kobayashi
• 通讯作者: S. Kobayashi