報告書番号

T94067

タイトル（和文）

重イオン照射されたステンレス鋼の照射誘起偏折（その１）－ＦＥＴＥＭによる粒界分析と偏析予測コードの適用－

タイトル（英文）

RADIATION-INDUCED SEGREGATION IN HEAVY-JON IRRADIATED STAINLESS STEELS(1)-GRAIN BOUNDARY ANALYSIS BY FE-TEM AND APPLICATION OF SEGREGATION PREDICTION CODE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

照射誘起編析（ＲＩＳ）は，原子炉炉心機器材料の経年変化の要因の一つであり，メカニズムの解明と予測法の開発が急がれている。本研究では，ＲＩＳ現象のメカニズムの解明のため，重イオン照射された液体化および鋭敏化３０４ステンレス鋼を対象に電界放出型透過電子顕微鏡（ＦＥ－ＴＥＭ）による粒界分析を行い，当所で開発したＲＩＳ予測基盤コードと比較し，以下の分析結果とコードの課題を抽出した。（１）溶体化材では，非照射状態で粒界にＣｒの濃度およびＦｅ，Ｎｉの欠乏が観察されたが，照射をするとＲＩＳによるＣｒの欠乏，Ｎｉ，Ｓｉの濃縮が認められた。（２）鋭敏化材では，非照射時に比べ照射後の粒界Ｃｒ濃度は２％程度減少し，Ｎｉ，Ｓｉの濃縮が認められた。（３）溶体化材および鋭敏化材とも予測コードによるＣｒ濃度分布の計算値は，分析値とほぼよい一致を示したが，予測制度の向上には，物理的パラメータの最適化が必要であることがわか

概要 （英文）

RADIATION-INDUCED SEGREGATION(RIS)OCCURING NEAR GRAIN BOUNDARIES(GBS)IN ALLOYS IS CONSIDERED ONE MAJOR FACTOR OF LIFE DEGRADATION WHICH OCCURING IN THE INTERNALS OF NUCLEAR REACTORS.IT IS IMPORTANT CLARIFY THE RIS MECHANISM.IN THIS STUDY,GRAIN BOUNDARY (GB)ANALYSIS USING A TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE WITH FIELD EMISSION GUN(FE-TEM)WAS CONDUCTED FOR HEAVY-ION IRRADIATED SOLUTION-ANNEALED ANDTHERMALLY-SENSITIZED 304 STAINLESS STEELS(SS)UNDER VARIOUS CONDITIONS.THE APPLICABILITY OF THE RIS PREDICTION CODE DEVELOPED BY CRIEPI WAS INVESTIGATED BY COMPARISON WITH THE MEASURED DATA. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS:(1)IN SOLUTION-ANNEALED SS,CHROMIUM ENRICHMENT,AND IRON AND NICKEL DEPLETION AT GB BEFORE IRRADIATION WERE OBSERVED,WHILE CHROMIUM DEPLETION AND NICKEL AND SILICON ENRICHMENT AT GB WERE DETECTED AFTER IRRADIATION. (2)IN THERMALLY-SENSITIZED SS,THE CHROMIUM CONCENTRATION AT GB AFTER IRRADIATION DECREASED,AND NICKEL AND SILICON ENRICHMENT WAS OBSERVED IN COMPARISON TO THE NONIRRADIATED CONDITION. (3)IN BOTH SOLUTION-ANNEALED SS AND THERMALLY-SENSITIZED SS,THE CALCULATED CHROMIUM CONCENTRATION PROFILE NEAR GB GAVE GOOD AGREEMENT WITH MEASURED DATA,BUT THECALCULATION FOR IRON AND NICKEL WAS NOT GOOD. OPTIMIZATION OF PHYSICALPARAMETERS FOR THE PREDICTION CODE IS REQUIRED TO IMPROVE THE CODE PRECISION.

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