研究ハイライト

金属材料研究所研究部門の研究

原子力材料工学研究部門の研究

金属中のヘリウムの挙動

松井秀樹 他

様々な手法でヘリウム注入を行った金属・合金の照射による機械的性質変化について研究を行った。
V-15Cr-5Tiのヘリウム予注入材への中性子照射による機械的性質変化。
引張試験中に発生するセレーションと同時にヘリウムの放出
転位芯でのウムパイプ拡散を確認。ヘリウムによる照射脆化の解明の一助となった。

バナジウム2元合金におけるヘリウム脆化の組成依存性を明らかにした。
原子寸法因子による系統的な特性が明かになった。図はヘリウムによる固溶硬化量と均一伸びの原子寸法因子依存性。

耐照射性合金の組成設計指針が得られた。

原子寸法因子によるスエリング発現機構
小さな溶質原子サイズ因子の二元合金で大きなスエリングを発現することが明らかになった。
耐スエリング性に優れていると考えられていたBcc合金で異常なスエリング発現現象が観察された。
アンダーサイズ溶質原子添加による自己格子間原子のクラウディオン→ダンベル変換による転位への優先吸収頻度の増加によってアンダーサイズ溶質原子添加Bcc合金のスエリング増加がMD計算機実験によって示された。
Bcc合金のスエリング発生機構が上記の点欠陥運動により説明されることが明らかになった。

[111]クラウディオンと[1-10]ダンベル格子間原子のポテンシャルエネルギー差
 
TEM内引張「その場」観察による軽水炉圧力容器鋼の脆化研究
軽水炉圧力容器の経年劣化で問題となる微小Cuクラスターを検知するため、TEM内引張試験による転位の動的観察を通して研究を行った。
Fe-Cu時効材において引張試験による降伏応力と、TEM内引張「その場」観察試験から推定された降伏応力はよい一致を示した。

TEM内引張「その場」観察試験によるTEMでは検知できないCuクラスターを検出が可能となり、軽水炉圧力容器鋼の脆化研究の進展に大きく寄与した。


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