Six tungsten grades were irradiated in the Belgian material test reactor (BR2) and characterized by Vickers hardness tests in order to investigate the irradiation-induced hardening. These tungsten grades included: Plansee (Austria) ITER specification tungsten, ALMT (Japan) ITER specification tungsten, two products from KIT (Germany) produced by powder injection molding (PIM) and strengthened by 1% TiC and 2% Y2O3 dispersed particles, and rolled tungsten strengthened by 0.5% ZrC from ISSP (China). The materials were irradiated face-to-face at three temperatures equal to 600 °C, 1000 °C, and 1200 °C to the dose of ∼1 dpa. The Vickers hardness tests under 200 gf (HV0.2) were performed at room temperature. The Vickers hardness increases as the irradiation temperature increases from 600 to 1000 °C for all materials, except for the ZrC-reinforced tungsten, for which the increase of hardness does not depend on irradiation temperature. The irradiation-induced hardness decreases after irradiation at 1200 °C. This is a result of defect annealing enhanced by thermally activated diffusion. However, even at 1200 °C, the impact of neutron irradiation on the hardness increase remains significant; the hardness increases by ∼30 to 60% compared to the non-irradiated value. In the case of TiC-strengthened material, the irradiation hardening progressively raises with irradiation temperature, which cannot be explained by the accumulation of neutron irradiation defects solely.
6種類のタングステン材料をベルギー材料試験炉(BR2)で照射し、照射誘起硬化を調査するためにビッカース硬さ試験により特性評価を行った。これらのタングステン材料には、Plansee(オーストリア)ITER規格タングステン、ALMT(日本)ITER規格タングステン、粉末射出成形(PIM)により作製され1%TiCおよび2%Y2O3分散粒子により強化されたKIT(ドイツ)の2種類の製品、ならびにISSP(中国)の0.5%ZrCにより強化された圧延タングステンが含まれる。材料は600°C、1000°C、1200°Cの3温度で約1 dpaの線量まで対面照射された。ビッカース硬さ試験は200 gf(HV0.2)の荷重下で室温にて実施された。ビッカース硬さは、ZrC強化タングステンを除くすべての材料において、照射温度が600°Cから1000°Cへ上昇するにつれて増加する。ZrC強化タングステンでは、硬さの増加は照射温度に依存しない。照射誘起硬さは1200°Cでの照射後に減少する。これは、熱活性化拡散により促進される欠陥アニーリングの結果である。しかしながら、1200°Cにおいても、中性子照射が硬さ増加に及ぼす影響は依然として顕著であり、非照射値と比較して硬さは約30〜60%増加する。TiC強化材料の場合、照射硬化は照射温度とともに徐々に増加するが、これは中性子照射欠陥の蓄積のみでは説明できない。