高エネルギー粒子線照射下での損傷組織と強度の相関関係式の構築

高能粒子束辐照下损伤组织与强度相关方程的构建

• 批准号: 12J00395
• 负责人: 岡 弘
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00395/
• 关键词: ステンレス鋼; ナノインデンテーション; 透過型電子顕微鏡; マルチスケールモデリング; 核融合炉; 照射脆化

1. 溶質原子の強度因子への影響 前年度において, 林転位の強度因子α_dが, 試験温度と固溶炭素量の影響を受けやすいことを指摘し, 本年度は溶体化処理したモデル合金を用いて上記を定量的に評価した. 一軸歪を導入し林転位の密度を変えたサンプルの降伏応力および転位密度から, α_dは固溶尿素量と試験温度に依存し, α_d (T, C)と表記できることを明らかにした. これは, 林転位として存在する拡張転位が炭素雰囲気に固着され, 炭素濃度が高い場合には転位の収縮に多くのエネルギーが必要なためである.2. 熱時効材 熱時効したサンプルについて, 500℃時効では硬度は増加, 降伏応力は減少し, 700℃時効では硬度・降伏応力とも減少した. これは中性子照射材とほぼ同様の傾向であった. 700℃時効材での軟化は, 主に転位の回復によるものであり, 大きな析出物の強度への影響は小さいものと推察した.3. 酸化物分散強化型316鋼 酸化物は平均径10nmほどで大半が陰イオン欠損型蛍石構造のY_2Hf_2O_7であり, その分散状態は不均一であった. 結晶粒径は平均1μmほどで, 通常の溶体化処理316鋼に比べ非常に小さく, 強度増加分のうち80%は結晶粒微細化によるものであった. これは, 酸化物の分散が不均一であるために有効粒子間距離が大きく, みかけの強度因子が小さくなったものであり(0.08-0.1程度), 均一分散の重要性を指摘した.4. 妥当性検討と統合モデル 組織-強度相関についてはオロワンの式が有用であり, 強度因子αついては障害物の種類ごとに詳細に理解することが重要で, 特に林転位では温度と固溶炭素濃度に影響されることを明らかにした. 前年度結果を含む機械特性のスケール相関では, 基本的に線形関係として問題はないが, 一部特殊な場合(結晶粒が小さい場合, イオン照射材に代表されるような硬さの深さ依存が存在する場合, など)は適用できないことを示した.

1. The solute atoms の intensity factor へ の effect before annual に お い て, Lin planning a の intensity factor alpha _d が, test temperature と solid solution carbon amount の を by け や す い こ と を blame し, this year's は solution change 処 Richard し た モ デ を ル alloy with い て written を に of quantitative evaluation of 価 し た. One axis tilt を import し Lin planning a を の density variations え た サ ン プ ル の subjugate 応 force お よ び planning a density か ら, alpha _d は amount of solid solution urea と に test temperature dependent し, alpha _d (T, C) sign と submission で き る こ と を Ming ら か に し た. こ れ は, Lin planning a と し て exist す る company, zhang planning a が carbon 雰 囲 気 に fixation さ れ, High carbon concentration が い occasions に は planning a の 収 shrink more than に く の エ ネ ル ギ ー が necessary な た め で あ る. 2. Unseen material during hot working when し た サ ン プ ル に つ い て, 500 ℃ when working で は は raised with hardness, subdue は reduce し 応 force, 700 ℃ when working で は hardness, yield force 応 と も reduce し た. こ れ は temper in light material と ほ ぼ with others の tendency で あ っ た. 700 ℃ when the unseen material で の softening は, The main に転 position <s:1> responds with による <e:1> <s:1> であ た, the large <s:1> な precipitate <s:1> intensity へ <s:1> has a <s:1> influence, and the small さ に転 <s:1> と と is observed by と.3. Acidification content type dispersion strengthening 316 steel acidification content は mean diameter 10 nm ほ ど で most が Yin イ オ ン owe 蛍 stone structure damage type の Y_2Hf_2O_7 で あ り, そ の decentralized state は heterogeneity で あ っ た. Average crystal size は 1 mu m ほ ど で, usually の に 処 principle solution 316 steel is smaller than べ very に さ く, strength raised points の う ち 80% は crystals ultra-micronization model.the に よ る も の で あ っ た. こ れ は, acidification content scattered の が heterogeneity で あ る た め に have sharper particle distance between が big き く, Small み か け の intensity factor が さ く な っ た も の で あ り (0.08 0.1), uniform dispersion の importance を blame し た. 4. Beg と justice 検 integration モ デ ル phase microstructure and strength for masato に つ い て は オ ロ ワ ン の type が useful で あ り, intensity factor alpha つ い て は handicap of types of content の ご と に に detailed understanding す る こ と が important で, trevor に Lin planning a で は と solid solution temperature, carbon concentration に influence さ れ る こ と を Ming ら か に し た. Annual results を before the mechanical properties including む の ス ケ ー ル phase masato で は, department of basic に linear masato と し て problem は な い が, a special な occasions (small crystals が さ い occasions, イ オ ン radiation material に representative さ れ る よ う な hard さ の exist deep さ dependent が す る occasions, な ど) は applicable で き な い こ と を shown し た.

项目成果

Morphology of oxide particles in ODS austenitic stainless steel

• DOI: 10.1016/j.jnucmat.2013.04.073
• 发表时间: 2013-11
• 期刊: Journal of Nuclear Materials
• 影响因子: 3.1
• 作者: H. Oka;Masashi Watanabe;N. Hashimoto;S. Ohnuki;S. Yamashita;S. Ohtsuka

Strength factor of dislocations in neutron irradiated austenitic stainless steel at high temperature

高温中子辐照奥氏体不锈钢位错的强度因子

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Oka;N. Hashimoto;S. Ohnuki;S. Yamashita
• 通讯作者: S. Yamashita

中性子照射した改良SUS316鋼における組織と機械強度のミクローマクロ相関(4)

中子辐照改性SUS316钢组织与机械强度的微观-宏观相关性(4)

• 发表时间: 2012
• 作者: 岡弘;ら
• 通讯作者: ら

Relationship between、strength、and microstructure of 316 steel at elevated temperature

316钢高温下强度与显微组织的关系

• 发表时间: 2012
• 作者: Hiroshi Oka;et al.
• 通讯作者: et al.

Irradiation Effect on Tensile Property of F82H IEA and Its Joint in TITAN Project

TITAN项目辐照对F82H IEA及其接头拉伸性能的影响

• DOI: 10.2320/matertrans.mg201207
• 发表时间: 2013
• 期刊: MATERIALS TRANSACTIONS
• 影响因子: 1.2
• 作者: Naoyuki Hashimoto;et al.
• 通讯作者: et al.