A low-activation vanadium alloy with the composition of V-4 mass% Cr-4 mass% Ti is an alternative to reduced activation ferritic/martensitic steels for blanket structural material in fusion reactors. The NIFS-HEAT-2 (NH2) is the world's highest-purity V–4Cr–4Ti alloy among over 30 kg scale heats. The processes to purify this heat have successfully enhanced workability, weldability and low-activation characteristics, however degradation of high-temperature strength was a concern due to possible purification softening. Therefore, the present study evaluated high-temperature creep properties of NH2 at around the operation temperature, 700 °C–800°C. The degradation of creep properties, such as shorter rupture time and enhanced creep rate, were observed for NH2, compared with a conventional US heat in the stress range of 150–200 MPa. On the other hand, it was revealed that these creep properties were comparable to those of the US heat in the lower applied stress of 100 MPa, though only short term rupture data are available at this moment. Since design stress for fusion blankets is expected below 100 MPa, purification up to the level of NH2 will induce no negative impact on the blanket service conditions.
低放射化フェライト/マルテンサイト鋼に代わる核融合炉ブランケット構造材料として、V-4 mass% Cr-4 mass% Ti組成の低放射化バナジウム合金がある。NIFS-HEAT-2（NH2）は、30 kg規模以上の溶解材の中で世界最高純度のV–4Cr–4Ti合金である。この合金の精製プロセスにより、加工性、溶接性、低放射化特性は向上したが、一方で精製による軟化の可能性から高温強度の低下が懸念された。そこで本研究では、NH2の使用温度域である700 °C–800 °Cにおけるクリープ特性を評価した。その結果、150–200 MPaの応力範囲では、従来の米国製溶解材と比較して、NH2のクリープ破断時間は短く、クリープ速度は大きいという特性の低下が認められた。しかし、より低い応力である100 MPaでは、NH2のクリープ特性は米国製溶解材と同等であることが明らかとなった。ただし、この応力レベルでのデータは短時間破断データのみである。核融合炉ブランケットの設計応力は100 MPa以下と想定されていることから、NH2レベルの高純度化はブランケットの使用条件に対して悪影響を及ぼさないと結論づけられる。