Reduced activation ferritic/martensitic (RAFM) steels are the reference structural materials for future fusion reactors. They have proven to be a good alternative to austenitic steels for their higher swelling resistance, lower damage accumulation and improved thermal properties. However, irradiated RAFM steels exhibit a low temperature hardening and an increase in the ductile-to-brittle transition temperature, which imposes a severe restriction on reactor applications at temperatures below about 350°C. Furthermore, a high density of small cavities (voids or helium bubbles) has been recently evidenced in specimens irradiated with a mixed spectrum of neutrons and protons at about 300°C at a dose of 10 dpa, which could affect their fracture properties at intermediate temperatures. The upper temperature for the use of RAFM steels is presently limited by a drop in mechanical strength at about 500°C. New variants that can withstand higher temperatures are currently being developed, mainly using a stable oxide dispersion. This paper reviews European activity in the development of RAFM steels.
低放射化フェライト/マルテンサイト(RAFM)鋼は、将来の核融合炉における基準構造材料である。RAFM鋼は、耐スエリング性が高く、損傷蓄積が少なく、熱的特性が向上していることから、オーステナイト系鋼の有力な代替材料であることが実証されている。しかしながら、照射されたRAFM鋼は低温硬化と延性-脆性遷移温度の上昇を示し、約350°C以下の温度での原子炉用途に深刻な制約を課している。さらに、約300°C、10 dpaの線量で中性子と陽子の混合スペクトルを照射した試験片において、高密度の微小キャビティ(ボイドまたはヘリウムバブル)が最近明らかになっており、これらは中間温度での破壊特性に影響を及ぼす可能性がある。RAFM鋼の使用上限温度は、現在のところ約500°Cでの機械的強度の低下によって制限されている。より高い温度に耐えうる新しい変種が、主に安定した酸化物分散を用いて現在開発されている。本論文では、RAFM鋼の開発における欧州の活動を概説する。