【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22HK0047
利用課題名 / Title
鉄基材料中における微細析出物の照射下相安定性
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
叶野 翔
所属名 / Affiliation
東京大学工学系研究科原子力専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
大多亮,柴山環樹
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
オロワン機構に代表されるように、材料中に第二相粒子を分散析出させることにより、種々の材料特性が改善する。しかし、これまでの本研究グループの研究取組では、照射下において種々の炭化物が不安定化する事象を確認しており、これらの機構解明が求められ。そこで、本研究では、イオン照射前後の原子スケールの微細組織観察を通し、析出物の不安定化機構を解明することを研究目的とした。
実験 / Experimental
ここでは、鉄基材料中に存在するCrリッチなM23C6を対象とし、照射下における相安定性を調査した。イオン照射実験、ならびに、TEMラメラの作製は本学で実施し、薄片化された試料は北海道大学Titan3 G2 60-300を用い、格子分解能のHAADF観察等を実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
HAADF観察より、析出物の原子番号に起因したコントラストを確認した。未照射材では、第一原理計算等で予測された原子カラムにFeやCr、Ｗが配置されていたのに対し、照射材では、Wの配置サイトが不規則に変化しており、所謂、照射によるケミカルディスオーダリングの様相が可視化された。また、EELSを用いた材料密度評価では、照射による析出物の密度低下を確認しており、本事象は、析出物中に形成した照射欠陥に由来すると考えられる。なお、これらの研究結果は、学会、学術論文誌等で報告した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Sho Kano, Radiation-induced amorphization of M23C6 in F82H steel: An atomic-scale observation, Journal of Nuclear Materials, 558, 153345(2022).
DOI: https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2021.153345
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Sho Kano, Radiation-induced amorphization behavior of thermally-aged M23C6 in F82H-BA12 steel, Journal of Nuclear Science and Technology, 60, 1244-1257(2023).
DOI: https://doi.org/10.1080/00223131.2023.2188271
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件