報告書番号

Q08024

タイトル（和文）

硬さ試験による軽水炉圧力容器鋼の照射脆化モニタリング法の基礎的検討

タイトル（英文）

Fundamental study on the use of hardness test to monitor the irradiation embrittlement of the nuclear reactor pressure vessel steels

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

硬さ試験は，試験法が簡易であること，照射脆化と硬化に相関があると考えられていることから，軽水炉圧力容器鋼（RPV鋼）の照射脆化の簡易なモニタリング法として期待される。しかし，一般に硬さ試験はデータのばらつきが大きいことから定量的な面での実用性が懸念される。本研究では，RPV鋼の脆化モニタリングの観点から硬さ試験の精度について検討した。ビッカース硬さ試験の精度を調べた結果，試験荷重と測定点数を適当に選択することで，硬さ測定値の標準偏差をσ=0.7と照射による硬化（＜数10Hv）の検出に十分な精度で測定できることを明らかにした。さらに，超微小硬さ試験は炭化物相とフェライト相の硬さをそれぞれ検出していることが示された。脆化にはフェライト相の強度変化が強く寄与することから，超微小硬さ試験により脆化に関する新たな情報が得られる可能性がある。また，脆化は破壊エネルギーの温度依存性変化を示すパラメータであでることから，硬さの温度依存性を検出できれば，そこから脆化を評価出来る可能性がある。そこで，冷却硬さ試験アタッチメントを試作し低温硬さ試験を実施した結果，RPV鋼において硬さの低温における温度依存性を検出できることが確認できた。

概要 （英文）

Hardness test is a promising method in evaluating the irradiation embrittlement of RPV steels because of its simple test procedure and the well-known correlation between irradiation hardening and embrittlement. However, the scattering of hardness data can be a potential problem for practical use for embrittlement monitoring. In this study, the hardness testing procedure in terms of load, the number of measurements and sample surface preparation was investigated in detail to reduce and quantify the scatter of hardness data. The results suggest that the optimum testing procedure will exist for the required accuracy that is determined depending on the amount of embrittlement of the materials concerned. Other techniques were also studied in order to obtain further information on embrittlement. Nano-indentation test and low temperature hardness test are found to be promising methods.

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