[1D09-11] Next-Gen. Materials (ODS Steels)

[1D09] Development of FeCrAl-ODS ferritic steel with cerium oxide dispersion to accident tolerant fuel cladding

(1)Behavior at normal operation and accidents

*Kan Sakamoto¹, Atsushi Ouchi¹, Katsuhito Takahashi¹, Mutsumi Hirai¹, Masaki Aomi², Hiroki Shibata³, Shigeharu Ukai³ (1. NFD, 2. GNF-J, 3. Hokkaido Uni.)

Keywords:ODS, Ferritic steel, Alumina layer, Fuel cladding, Severe accident

現在、軽水炉の事故耐性燃料被覆管材としてイットリウム-ジルコニウム系酸化物を分散させて強化させたFeCrAl系ODSフェライト鋼の開発を進めている。このODS鋼は高温水蒸気耐性、水中腐食耐性、高温強度などで優れた特性を示すことが確認されている。一方で、このODS鋼は過剰酸素量の調整を誤ると高温水蒸気耐性が顕著に悪化することが分かっており、より成分調整が簡素で同様な性能を持つ代替ODS鋼の開発が望まれている。本研究では、代替候補材としてセリウム酸化物を単独で分散させたODS鋼押出棒材を試作し、通常運転時及び事故時におけるふるまいに関係する物性を調べた。その結果、試験を行った範囲では、イットリウム-ジルコニウム系酸化物を分散させて強化させたFeCrAl系ODSフェライト鋼と同程度の性能を持つ有望な代替ODS鋼であることが確認された。