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岡　弘 (オカ　ヒロシ)

工学研究院　材料科学部門　エネルギー材料分野准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(工学), 北海道大学, 2014年03月
■ URL
researchmap URL■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • Radiation effects
  • Nuclear materials
  • Additive manufacturing
  • High entropy alloy
  • Transmission Electron Microscopy
  • Oxide Dispersion Strengthened steel
研究分野
  • ナノテク・材料, 金属材料物性, Nuclear Material
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2024年04月 - 現在
    北海道大学, 大学院工学研究院 材料科学部門, 准教授
  • 2020年04月 - 2024年03月
    北海道大学, 大学院工学研究院 材料科学部門, 助教, 日本国
  • 2018年04月 - 2020年03月
    Japan Atomic Energy Agency, Fuels and Materials Department, Research Engineer
  • 2014年04月 - 2018年03月
    Japan Atomic Energy Agency, Fast Reactor Fuel Cycle Technology Development Department, Research Engineer
学歴
  • 2011年04月 - 2014年03月, 北海道大学, 大学院工学院, 材料科学専攻, 日本国
委員歴
  • 2025年04月 - 現在
    日本原子力学会 材料部会運営委員（国内学術小委員会）, 学協会
  • 2023年04月 - 2025年03月
    日本顕微鏡学会北海道支部, 庶務幹事, 学協会
  • 2023年04月 - 2025年03月
    日本金属学会, 会報編集委員, 学協会
  • 2021年04月 - 2023年03月
    日本金属学会北海道支部, 庶務幹事, 学協会
  • 2021年04月 - 2023年03月
    日本原子力学会 材料部会運営委員（編集小委員会）

研究活動情報

■ 受賞
  • 2025年10月, ICFRM-22 (The 22nd International Conference on Fusion Reactor Materials), 若手研究者優秀ポスター賞
    Possibility of fabricating ODS high entropy alloys by using cold spray method
    Kazuma Kikkawa;Hiroshi Oka;Naoyuki Hashimoto;Shigehito Isobe
  • 2024年03月, 北海道大学大学院工学研究院, 令和５年度若手教員奨励賞
    岡 弘
  • 2023年11月, PRICM11 (The 11th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing), 最優秀ポスター賞
    Solid-state diffusion bonding between CoCrNi-based high entropy alloys system and 316 stainless steel by spark plasma sintering
    Haotian Sun;Naoyuki Hashimoto;Hiroshi Oka;Shigehito Isobe
  • 2022年03月, 日本原子力学会 材料部会, 第4回 日本原子力学会 材料部会 Best Figure賞
    3Dプリンティングを用いて作製した低放射化ハイエントロピー合金の微細構造
    佐藤 幹;岡 弘;橋本 直幸;礒部 繁人
  • 2018年09月, 日本原子力学会 材料部会, 第10回 日本原子力学会 材料部会奨励賞
    9Cr-ODS鋼の微細組織と高温強度に及ぼす不純物窒素の影響
    岡 弘
  • 2015年10月, Forschungszentrum Jülich GmbH, ICFRM-17 Poster Award in Session 1
    Effect of thermo-mechanical treatment on nano-structure of 9Cr-ODS steel
    岡 弘, 国際学会・会議・シンポジウム等の賞
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 講演・口頭発表等
  • Study on microstructure and mechanical property of reduced activation concentrated solid-solution alloys fabricated by two different additive manufacturing methods
    Hiroshi Oka; Motoki Sato; Naoyuki Hashimoto; Shigehito Isobe; Shinichiro Yamashita
    NuMat 2022 (Nuclear Materials Conference 2022), 2022年10月27日, 英語, 口頭発表（一般）
    2022年10月24日 - 2022年10月28日
  • Investigation of Co-free high entropy alloys produced by Selective Laser Melting for nuclear applications
    H. Oka; N. Hashimoto; S. Isobe; S. Yamashita
    AM-Bench 2022 (Additive Manufacturing Benchmarks 2022), 英語, 口頭発表（一般）
    2022年08月14日 - 2022年08月18日
  • Investigation of Reduced Activation FCC-type High Entropy Alloys under Au Ion Irradiation
    H. Oka; N. Hashimoto; S. Yamashita
    WOTWISI-6 (The Sixth International Workshop on TEM with In Situ Irradiation), 2022年07月27日, 英語, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
    2022年07月27日 - 2022年07月29日, ［招待講演］
  • 73dpaまでイオン照射した低放射化ハイエントロピー合金の組織変化
    岡弘; 橋本直幸; 礒部繁人; 山下真一郎
    日本金属学会講演大会(Web), 2022年
    2022年 - 2022年
  • 新規多元系Li合金を用いたアンモニア合成
    齊藤玲; 礒部繁人; 橋本直幸; 岡弘; 宮岡裕樹; 宮岡裕樹; 市川貴之; 市川貴之; 新里恵多; 田川賢太朗
    日本金属学会講演大会(Web), 2022年
    2022年 - 2022年
  • LiMgAlTiM及びLiMgAlTiV系軽量ハイエントロピー合金に於ける形成相調査
    橋本明賢; 礒部繁人; 橋本直幸; 岡弘
    日本金属学会講演大会(Web), 2022年
    2022年 - 2022年
  • Na-Ca複合アミドボランの創製とその水素放出特性
    新城イタロ; 礒部繁人; 橋本直幸; 岡弘
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2022年
    2022年 - 2022年
  • 金属積層造形法による次世代原子炉用構造材料の作製
    橋本直幸; 岡弘; 礒部繁人; 佐藤幹
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2022年
    2022年 - 2022年
  • ハイエントロピー合金の積層欠陥エネルギーおよび耐照射性評価
    和田慧良; 橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2022年
    2022年 - 2022年
  • Na-O-H系水素貯蔵物質に対する添加物効果とミリングの影響
    中村心里; 礒部繁人; 岡弘; 橋本直幸
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2022年
    2022年 - 2022年
  • 酸化物分散強化型ハイエントロピー合金の創製
    新野拓夢; 岡弘; 礒部繁人; 橋本直幸
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2022年
    2022年 - 2022年
  • Coフリーハイエントロピー合金の高温水蒸気酸化特性
    長友真裕子; 橋本直幸; 林重成; 礒部繁人; 岡弘
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2022年
    2022年 - 2022年
  • BCC型ハイエントロピー合金の機械特性及び耐照射性評価
    井窪亮太; 橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2022年
    2022年 - 2022年
  • Investigation of reduced activation FCC-type high entropy alloys for nuclear applications
    H. Oka; N. Hashimoto; S. Isobe; M. Ueda; S. Hayashi; S. Yamashita; M. Itakura; T. Tsuru
    2nd World Congress on High Entropy Alloys (HEA 2021), 英語, 口頭発表（一般）
    2021年12月05日 - 2021年12月08日
  • Effect of nitrogen on high temperature creep strength of 9Cr-ODS steel
    H. Oka; N. Hashimoto; T. Tanno; Y. Yano; S. Ohtsuka; T. Kaito
    The 20th International conference on Fusion reactor materials (ICFRM-20), 英語, 口頭発表（一般）
    2021年10月24日 - 2021年10月29日
  • 新規軽量ハイエントロピー合金の創製
    橋本明賢; 礒部繁人; 岡弘; 橋本直幸
    日本金属学会講演大会(Web), 2021年
    2021年 - 2021年
  • 低放射化フェライト・マルテンサイト鋼の粒界シンク効果に及ぼす核変換ヘリウムとその濃度及び水素の影響
    圖子光樹; 橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘; 野澤貴史; 安堂正巳; 渡辺淑之
    日本金属学会講演大会(Web), 2021年
    2021年 - 2021年
  • FCC型ハイエントロピー合金の高温水蒸気酸化特性
    長友真裕子; 橋本直幸; 林重成; 礒部繁人; 岡弘
    日本金属学会講演大会(Web), 2021年
    2021年 - 2021年
  • CoCrFeNiMnxおよびFeCrNixMnyハイエントロピー合金の積層欠陥エネルギーに及ぼすMn,Niの影響
    和田慧良; 福士達也; 橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘
    日本金属学会講演大会(Web), 2021年
    2021年 - 2021年
  • 金属積層造形による新規低放射化ハイエントロピー合金の開発
    橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘; 林重成; 上田幹人; 山下真一郎; 板倉充洋; 都留智仁
    日本金属学会講演大会(Web), 2021年
    2021年 - 2021年
  • 積層造形した316Lの微細組織及び照射損傷
    岡弘; 佐藤幹; 橋本直幸; 礒部繁人; 山下真一郎
    日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会講演要旨集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • ハイエントロピー合金の積層欠陥エネルギーおよび耐照射性評価
    和田慧良; 橋本直幸; 岡弘; 礒部繁人
    日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会講演要旨集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • 金属積層造形による新規低放射化ハイエントロピー合金の作製(1)全体概要
    橋本直幸; 上田幹人; 林重成; 岡弘; 礒部繁人; 山下真一郎; 板倉充洋; 都留智仁
    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM), 2021年
    2021年 - 2021年
  • 金属積層造形による新規低放射化ハイエントロピー合金の作製(3)照射特性
    山下真一郎; 井岡郁夫; 岡弘; 礒部繁人; 橋本直幸
    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM), 2021年
    2021年 - 2021年
  • 金属積層造形による新規低放射化ハイエントロピー合金の作製(2)積層造形材の材料特性
    岡弘; 佐藤幹; 橋本直幸; 礒部繁人; 山下真一郎
    日本原子力学会秋の大会予稿集(CD-ROM), 2021年
    2021年 - 2021年
  • 軽量ハイエントロピー合金LiMg0.5AlTi1.5の創製
    橋本明賢; 礒部繁人; 岡弘; 橋本直幸
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • 低放射化フェライト・マルテンサイト鋼の粒界シンク効果に及ぼす水素及びヘリウムの影響
    圖子光樹; 橋本直幸; 岡弘; 礒部繁人; 渡辺淑之; 安堂正己
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • カリウムを含む水素化物-水酸化物系水素貯蔵物質の創製
    能登望; 礒部繁人; 橋本直幸; 岡弘
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • Li合金を用いたアンモニア合成における組織変化の観察
    上澤将大; 礒部繁人; 橋本直幸; 岡弘; 宮岡裕樹
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • 低放射化Coフリーハイエントロピー合金の開発
    福士達也; 橋本直幸; 岡弘; 礒部繁人
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • トリチウム回収を目的としたマグネシウム合金の特性評価
    白井杜都; 礒部繁人; 橋本直幸; 岡弘
    日本鉄鋼協会日本金属学会両支部合同冬季講演大会概要集, 2021年
    2021年 - 2021年
  • シビアアクシデント時の原子炉内におけるセシウム分布・性状の予測(3)Cs化学吸着生成物の化学形態評価
    鈴木恵理子; 鈴木恵理子; 中島邦久; 三輪周平; 逢坂正彦; 橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘
    日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM), 2021年
    2021年 - 2021年
  • Effects of initial precipitates on the evolution of defect clusters in low alloy steel
    H. Oka; S. Goto; N. Hashimoto; J. Hirabayashi; T. Fujita; F. Kano
    NuMat 2020 (The Nuclear Materials Conference), 英語, 口頭発表（一般）
    2020年10月26日 - 2020年10月29日
  • Mass production technology development of 9Cr-ODS steel; Development of Prototype large ATTRItor for mass production of ODS steel (PATTRIODS) and test production
    Oka, Hiroshi; Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Tachi, Yoshiaki
    日本金属学会2020年春期講演大会, 2020年03月
  • FCC型ハイエントロピー合金の積層欠陥エネルギーに及ぼすMn,Niの影響
    和田慧良; 橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘
    日本金属学会講演大会(Web), 2020年
    2020年 - 2020年
  • FCC型ハイエントロピー合金の高温水蒸気腐食特性
    長友真裕子; 橋本直幸; 林重成; 礒部繁人; 岡弘
    日本金属学会講演大会(Web), 2020年
    2020年 - 2020年
  • エネルギー炉用BCC型ハイエントロピー合金の試作
    井窪亮太; 橋本直幸; 礒部繁人; 岡弘
    日本金属学会講演大会(Web), 2020年
    2020年 - 2020年
  • FeCrAlモデル合金の転位ループに対する溶質原子の影響
    降東陽; 橋本直幸; 岡弘; 礒部繁人
    日本金属学会講演大会(Web), 2020年
    2020年 - 2020年
  • Stability of nano-particles in ODS steel cladding for fast reactor irradiated to about 240 dpa
    Oka, Hiroshi; Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Tachi, Yoshiaki; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji
    QST高崎サイエンスフェスタ2019, 2019年12月
  • Microstructural stability of ODS steel after long-time creep test
    Hiroshi Oka; Takashi Tanno; Yasuhide Yano; Satoshi Ohtsuka; Takeji Kaito; Yoshiaki Tachi
    the 19th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-19), 2019年10月29日
    2019年10月27日 - 2019年11月01日
  • Tensile properties on dissimilar welds between 11Cr-ferritic/martensitic steel and 316 stainless steel after thermal aging
    Yano, Yasuhide; Tanno, Takashi; Oka, Hiroshi; Sekio, Yoshihiro; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Tachi, Yoshiaki
    the 19th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-19), 2019年10月
  • Tensile property changes of 11Cr ferritic/martensitic steel irradiated in fast reactor Joyo
    Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Oka, Hiroshi; Sekio, Yoshihiro; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Tachi, Yoshiaki
    the 19th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-19), 2019年10月
  • Relationship between microstructure and manufacturing condition of 9Cr-ODS ferritic/martensitic steels
    Hiroshi Oka; Takashi Tanno; Yasuhide Yano; Satoshi Ohtsuka; Takeji Kaito; Yoshiaki Tachi
    Fifth International Workshop on Structural Material for Innovative Nuclear Systems (SMINS-5), 2019年06月08日, 英語, ポスター発表
    ［国際会議］
  • Model calculation of Cr dissolution from steel surface exposed to high-temperature flowing sodium
    Otsuka, Satoshi; Tanno, Takashi; Oka, Hiroshi; Yano, Yasuhide; Hashidate, Ryuta; Kato, Shoichi; Furukawa, Tomohiro; Kaito, Takeji; Ito, Chikara
    Fifth International Workshop on Structural Material for Innovative Nuclear Systems (SMINS-5), 2019年06月
  • Outline of material irradiation research results using Joyo
    Kaito, Takeji; Yano, Yasuhide; Shizukawa, Yuta; Oka, Hiroshi; Tanno, Takashi; Otsuka, Satoshi
    Fifth International Workshop on Structural Material for Innovative Nuclear Systems (SMINS-5), 2019年06月
  • Post irradiation examinations for materials irradiated in Joyo
    Shizukawa, Yuta; Sekio, Yoshihiro; Oka, Hiroshi; Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Tachi, Yoshiaki; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji
    Fifth International Workshop on Structural Material for Innovative Nuclear Systems (SMINS-5), 2019年06月
  • Tensile property changes of 11Cr ferritic/martensitic steel irradiated in Joyo
    Tanno, Takashi; Yano, Yasuhide; Sekio, Yoshihiro; Oka, Hiroshi; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Tachi, Yoshiaki
    Fifth International Workshop on Structural Material for Innovative Nuclear Systems (SMINS-5), 2019年06月
  • Effects of thermal aging on tensile properties of electron beam welded dissimilar joints between 11Cr-ferritic/martensitic steel and 316 stainless steel
    Yano, Yasuhide; Tanno, Takashi; Oka, Hiroshi; Sekio, Yoshihiro; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji
    Fifth International Workshop on Structural Material for Innovative Nuclear Systems (SMINS-5), 2019年06月
  • Evaluation of breach characteristics of fast reactor fuel pins during steady state irradiation
    Hiroshi Oka; Yoshihisa Ikusawa; Satoshi Ohtsuka; Takeji Kaito
    NuMat 2018, 2018年11月, 英語, ポスター発表
    ［国際会議］
  • Cesium migration effects on irradiation behavior of fast reactor MOX fuel pins
    Tanno, Takashi; Oka, Hiroshi; Ikusawa, Yoshihisa; Uwaba, Tomoyuki; Otsuka, Satoshi; Kaito, Takeji; Maeda, Seiichiro
    Nuclear Materials Conference 2018 (NuMat 2018), 2018年10月
  • Ultra-high temperature creep and transient burst strength of ODS steel cladding tube
    Yano, Yasuhide; Sekio, Yoshihiro; Kato, Shoichi; Tanno, Takashi; Inoue, Toshihiko; Oka, Hiroshi; Otsuka, Satoshi; Furukawa, Tomohiro; Uwaba, Tomoyuki; Kaito, Takeji; Ukai, Shigeharu
    Nuclear Materials Conference 2018 (NuMat 2018), 2018年10月
  • 高速炉燃料ピンの照射挙動,2; 中空燃料ピンの照射挙動
    横山 佳祐; 上羽 智之; 丹野 敬嗣; 岡 弘
    日本原子力学会2018年春の年会, 2018年03月, 日本語
    吹田, 中空燃料は、燃料溶融に対する裕度の増加や燃料-被覆管機械的相互作用(FCMI)の緩和などの点で高性能化(高線出力化と高燃焼度化)に対して有効であると考えられており、高速実証炉と実用炉の高性能燃料として有望視されている。ここでは、中空燃料ピンの照射挙動を把握することを目的として、EBR-IIで定常照射されたMOX燃料ピンの照射後試験データ(燃料ピン外径測定、$\gamma$-スキャニング、金相試験)について中空燃料ピンと中実燃料ピンの比較評価を行った。MOX燃料ピンは中実燃料ピン及び中空燃料ピンの両方とも、ピーク燃焼度が40$\sim$130GWd/t、ピーク線出力が34$\sim$49kW/mの照射条件で照射された。評価の結果、中空燃料ピンは中実燃料ピンと比較して、FCMIが減少することにより燃料カラム部での外径増加が低減していることが、また、Cs移動が活発となり燃料カラム-ブランケット境界部にCsが蓄積しやすいために、境界部での局所的な外径増加が生じやすいことが示された。, ［国内会議］
  • Effect of nitrogen concentration on nano-structure and high-temperature strength of 9Cr-ODS steel
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二
    18th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-18), 2017年11月, 英語
    青森, In determining the nitrogen concentration specifications, nano-structure and high-temperature strength of 9Cr-ODS steel have been investigated as a function of the nitrogen content with the aim of obtaining technical knowledge that makes the specification reasonable. The hardness and tensile strength showed degradation with increasing nitrogen content. For a microstructure, the decrement of residual ferrite phase was confirmed. Since the nitrogen is an austenite stabilizer, the increment of nitrogen enhanced an alpha to $\gamma$ transformation, resulted in the decrease of the residual ferrite phase. It is considered that the reduction of the strength is due to the decrease of the residual ferrite phase., ［国際会議］
  • 高速炉燃料ピン内のCs軸方向移動・蓄積挙動,2; Csの局所的な蓄積による燃料ペレット外径変化の評価
    丹野 敬嗣; 岡 弘; 生澤 佳久; 上羽 智之; 皆藤 威二
    日本原子力学会2017年秋の大会, 2017年09月, 日本語
    札幌, Csの軸方向移動・蓄積挙動がFCMIに与える影響を評価するため、EBR-IIで照射された燃料ピンのガンマスキャンデータから局所的なCs蓄積、およびそれによる燃料ペレット外径変化を評価した。UO$_{2}$-MOXペレット境界のUO$_{2}$側でCs蓄積による局所的なペレット外径増加が予想され、これによるFCMIを回避するには初期ギャップに加え80$\mu$mの余裕が必要であったと評価された。, ［国内会議］
  • 高速炉燃料ピン内のCs軸方向移動・蓄積挙動,3; Cs蓄積による被覆管寿命への影響評価
    生澤 佳久; 上羽 智之; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 皆藤 威二; 根本 潤一
    日本原子力学会2017年秋の大会, 2017年09月, 日本語
    札幌, 高燃焼度のMOX燃料ピンでは、UO$_{2}$-MOXペレット境界部にCsが蓄積し、Cs-U-O化合物の形成が原因と考えられるFCMI(Fuel-Cladding Mechanical Interaction: 燃料-被覆管機械的相互作用)による局所的な被覆管外径増加が生じる場合がある。このような局所的な外径増加について、燃料ピン照射挙動計算コード「CEDAR」を用いて被覆管クリープ損傷への影響を評価した。その結果、局所的な外径増加が発生している箇所ではFCMI応力によって被覆管のクリープ寿命に影響を与えること分かった。, ［国内会議］
  • 高速炉燃料ピン内のCs軸方向移動・蓄積挙動,1; 常陽および海外炉でのCs軸方向移動・蓄積現象
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 生澤 佳久; 上羽 智之; 皆藤 威二
    日本原子力学会2017年秋の大会, 2017年09月, 日本語
    札幌, 常陽および海外炉で実施した軸方向非均質燃料等の照射試験結果を整理し、Csの移動挙動、炉心燃料(MOX)部と内部ブランケット/インシュレータペレット(UO$_{2}$)部の境界におけるCs蓄積挙動に着目した評価を行った。Csの移動・蓄積に起因すると思われる局所的な被覆管外径増加がMOXとUO$_{2}$の境界部で観察され、同外径増加は燃焼度70GWd/tから115GWd/tの間で生じ始めることがわかった。, ［国内会議］
  • 9Cr-ODS鋼の微細組織と高温強度に及ぼす不純物窒素の影響
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 皆藤 威二
    日本金属学会2017年秋期(第161回)講演大会, 2017年09月, 日本語
    札幌, 9Cr-ODS鋼の優れた高温クリープ強度特性は同鋼が持つナノ組織に起因するものであるが、過去の研究では過剰酸素とTiの濃度変動がナノ組織とクリープ強度に大きな影響を及ぼすことがわかっている。一方で、同鋼の製造過程で混入する可能性のある不純物窒素の影響は調べられていない。そこで本研究では、不純物窒素が9Cr-ODS鋼の組織と強度に与える影響を明らかにするため、窒素含有量の異なる試料について微細組織解析および強度試験を行った。その結果、窒素濃度増加とともに硬さは低下し、残留$\alpha$フェライト相の割合は減少することが明らかとなった。強化因子である残留$\alpha$フェライト相の減少は、オーステナイト安定化元素である窒素の増加により$\alpha$$\rightarrow$$\gamma$変態の駆動力が増加したためであり、同相の減少は強度低下の主要因と考えられる。, ［国内会議］
  • 高速炉燃料被覆管の液体Na中質量移行モデル計算
    大塚 智史; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 矢野 康英; 上羽 智之; 皆藤 威二; 古川 智弘; 加藤 章一
    日本金属学会2017年秋期(第161回)講演大会, 2017年09月, 日本語
    札幌, 高速炉長寿命燃料用ODS鋼被覆管の想定使用温度は最高約700$^{\circ}$Cと高温であり、このような高温環境では冷却材の液体Na中の鋼材構成元素の溶解度が高まる結果、溶質元素の質量移行(溶出、沈着、拡散侵入)が生じることが報告されている。質量移行事象の駆動力は、被覆管と液体Na中の元素の化学ポテンシャル差と考えられるが、化学ポテンシャル差は温度だけでなくNa中不純物濃度など複数の因子に依存するため、実験データを適切に評価し、実機での事象を予測するためには、試験温度と試験時間以外の因子の影響も考慮する必要がある。本研究では被覆管の主要構成元素であるCrに着目し、Crの溶出事象のモデル化と数値計算を実施した。, ［国内会議］
  • 高速炉燃料被覆管としてのODS鋼の開発
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 上羽 智之; 皆藤 威二
    平成29年度日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会, 2017年04月, 日本語
    東海, 原子力機構では、高速炉用燃料被覆管の候補材として酸化物分散強化型(ODS: Oxide Dispersion Strengthened)鋼被覆管の開発を進めている。ODS鋼はナノサイズの酸化物粒子が母相に微細に分散した鉄鋼材料であり、優れた高温強度と耐照射性を有する。ODS鋼被覆管として、焼き戻しマルテンサイト相を主母相とするマルテンサイト系ODS鋼と再結晶フェライト組織を主母相とするフェライト系ODS鋼があるが、原子力機構では優れた耐照射性と製造性が期待できるマルテンサイト系ODS鋼を第一候補材として研究開発を進めている。マルテンサイト系ODS鋼の研究開発は、従来より9Cr-ODS鋼を中心に進めてきたが、近年、より耐食性を高めた11Cr-ODS鋼に関する研究開発も進められており、両鋼は類似の微細組織および高温強度特性を有することがわかっている。本発表ではマルテンサイト系ODS鋼に関して、均質性が高く高温強度の非常に優れた被覆管が製造可能な完全プレアロイ法の紹介や、将来的な量産体制確立に資する研究開発項目の一つとして、ODS鋼の組織発達に及ぼす加工熱処理の影響について述べる。, ［国内会議］
  • 高速炉の事故におけるODSフェライト鋼被覆管の破損耐性評価
    上羽 智之; 矢野 康英; 大塚 智史; 永沼 正行; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 加藤 章一; 皆藤 威二; 鵜飼 重治; 木村 晃彦; 林 重成; 鳥丸 忠彦
    2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017), 2017年04月, 英語
    Fukui/Kyoto, 酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼は、高速炉燃料要素用に開発している長寿命被覆管候補材料である。実証炉規模の高速炉で冷却材喪失(LOF)型および過出力(TOP)型の事故を想定した場合のODSフェライト鋼被覆管の破損耐性を累積損傷和(CDF)によって評価し、受動的炉停止システムが動作するまでCDFが破損目安値の1.0を十分に下回るという結果を得た。, ［国際会議］
  • 事故時高温条件での燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼燃料被覆管の研究開発,3-5; 既存ODS鋼被覆管の高速炉事故時破損限界評価
    上羽 智之; 矢野 康英; 大塚 智史; 永沼 正行; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 加藤 章一; 皆藤 威二; 鵜飼 重治; 木村 晃彦; 鳥丸 忠彦; 林 重成
    日本原子力学会2017年春の年会, 2017年03月, 日本語
    平塚, 事故時高温条件における燃料被覆管の破損限界評価は、高速炉の安全性を確保する上で極めて重要である。そのため、高速炉用9/12Cr-ODS鋼被覆管の1000$^{\circ}$Cまでの高温クリープ特性データを基に策定した破損寿命評価式を適用し、高速炉の事故時の被覆管の耐破損性を評価した。, ［国内会議］
  • 高速炉燃料被覆管用ODSフェライト鋼の照射下組織安定性に関する研究
    丹野 敬嗣; 岡 弘; 矢野 康英; 大塚 智史; 皆藤 威二
    放射線利用フォーラム2017 in 高崎 / 第1回QST高崎研シンポジウム, 2017年01月, 日本語
    高崎, 原子力機構が開発した酸化物分散強化型(ODS)鋼について、高温強度を担う酸化物分散ナノ粒子の照射下安定性や耐食性を考慮してCrを増量した場合の照射脆化の有無を評価するため、Fe自己イオン照射試験を400$^{\circ}$Cで実施した。また、高速炉照射環境下で生じるHe(0.2appmHe/dpa程度)の影響を評価するため、FeイオンとHeイオンのデュアル照射試験を470$^{\circ}$Cで実施した。Feシングル照射では、照射初期から照射硬化が見られ、概ね150dpaからは硬さが減少に転じた。しかし、230dpaに達しても照射前の硬さを上回っていた。本照射試験の範囲では、9Cr-ODS鋼と11Cr-ODS鋼の照射効果挙動に明瞭な差は認められず、Crを増量したことによる顕著な硬化量増加や照射脆化の懸念増大はないと考えられる。Fe+Heデュアル照射(60dpa)では硬化量が小さく、Heの存在による微細で高密度なボイド形成は60dpaの時点では生じていないと考えられる。, ［国内会議］
  • シビアアクシデント時におけるODS燃料被覆管の急速加熱バースト特性
    井上 利彦; 関尾 佳弘; 大塚 智史; 矢野 康英; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 古川 智弘; 皆藤 威二; 鳥丸 忠彦; 林 重成; 木村 晃彦; 鵜飼 重治
    Nuclear Materials Conference 2016 (NuMat 2016), 2016年11月, 英語
    Montpellier, 高速炉用に開発された9-18-Cr-ODS鋼及び軽水炉でのシビアアクシデント特性に優れるAl添加ODS鋼を用いて、昇温速度0.1-10K/s、試験周応力50-200MPaでの急速加熱バースト試験を行い、熱過渡時の強度特性と変形を評価した。試験の結果、試験周応力と昇温速度が低下すると高い破裂温度を示した。また、Al添加ODS鋼は9Cr-ODS鋼と比較して破裂温度が低下していたが、AlとZrを添加すると急速加熱バースト特性が改善することを確認した。, ［国際会議］
  • シビアアクシデント評価のためのODS鋼燃料被覆管のクリープ特性
    加藤 章一; 古川 智弘; 矢野 康英; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 岡 弘; 井上 利彦; 皆藤 威二; 鵜飼 重治; 木村 晃彦; 林 重成; 鳥丸 忠彦
    Nuclear Materials Conference 2016 (NuMat 2016), 2016年11月, 英語
    Montpellier, 酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼は、高温強度特性及び耐照射スエリング特性の両者に優れていることから、次期Na高速炉の長寿命燃料被覆管材料として期待されている。また、Na高速炉の設計拡張事象(DEC)として、過酷事故の予防や緩和を含んだ過酷プラント状況の制御が挙げられる。この安全評価を実施するためには、ODS鋼燃料被覆管に関する超高温での機械的特性評価が重要である。本研究では、9Cr-ODS, 12Cr-ODS及びFeCrAl-ODS鋼を対象に、650$^{\circ}$Cから1000$^{\circ}$Cの温度範囲で最長60000hのクリープ試験を実施し、クリープ強度特性を評価した, ［国際会議］
  • シビアアクシデント評価のためのODS鋼被覆管の超高温引張特性
    矢野 康英; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 大塚 智史; 井上 利彦; 加藤 章一; 古川 智弘; 上羽 智之; 皆藤 威二; 鵜飼 重治; 大野 直子; 木村 晃彦; 林 重成; 鳥丸 忠彦
    Nuclear Materials Conference 2016 (NuMat 2016), 2016年11月, 英語
    Montpellier, シビアアクシデント時におけるODS鋼被覆管とラッパ管材料の引張特性を調べることを目的に、室温から融点近傍の1400$^{\circ}$Cまでの引張試験を実施した。900$\sim$1200$^{\circ}$Cまでの超高温での引張特性は他の炉心材料と比較し優れた特性を有していたが、それ以上の超高温温度域になると急激な特性低下が認められた。この強度低は、$\gamma$/$\delta$変態を伴って、変形メカニズムが伸びの低下を伴う粒界すべりに変化することに起因すると考えられる。一方、12Cr-ODS鋼とFeCrAl-ODS鋼では、1200$^{\circ}$C以上でも急激な低下は生じず、高い強度を維持していた。本研究成果の一部は、文部科学省の原子力システム研究開発事業による委託業務として、北海道大学が実施した平成25$\sim$28年度「事故時高温条件での燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼燃料被覆管の研究開発」を含む。, ［国際会議］
  • 微細構造を制御した高MA含有不定比酸化物燃料の物性予測手法に関する研究,4; 研究内容及び主な成果
    田中 康介; 関 崇行; 岡 弘; 松田 哲志; 牟田 浩明; 関岡 健; 所 大志郎
    日本原子力学会2016年秋の大会, 2016年09月, 日本語
    久留米, 文部科学省原子力システム研究開発事業の一環で実施した「微細構造を制御した高MA含有不定比酸化物燃料の物性予測手法に関する研究」における研究内容の概要と主な成果を報告する。, ［国内会議］
  • 事故時燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼被覆管の研究開発,2-1; 事故時破損限界評価
    矢野 康英; 加藤 章一; 大塚 智史; 井上 利彦; 丹野 敬嗣; 岡 弘; 古川 智弘; 皆藤 威二; 木村 晃彦; 鳥丸 忠彦; 林 重成; 鵜飼 重治
    日本原子力学会2016年春の年会, 2016年03月, 日本語
    仙台, 事故時高温条件におけるODSフェライト鋼燃料被覆管の破損限界評価は、高速炉及び軽水炉の安全性を確保する上で極めて重要である。そのため、本公募で作製したAl含有高Cr-ODS鋼被覆管及び既存の高速炉用ODS鋼について、超高温における引張及びクリープ特性データ等を取得した。ここでは、超高温の各種強度試験結果について報告する。, ［国内会議］
  • 高速炉用ODS鋼燃料被覆管の開発
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 上羽 智之; 皆藤 威二
    北海道大学大学院工学研究院材料科学部門記念シンポジウム「エネルギー社会における材料の役割; 最新の成果と展望」, 2016年01月, 日本語
    札幌, 本発表では、原子力機構で実用化段階の高速炉用被覆管材料として開発が進められている酸化物分散強化型(ODS: Oxide Dispersion Strengthened)鋼について紹介する。ODS鋼はナノサイズの酸化物粒子が微細に分散した鉄鋼材料で、高温強度と耐照射性に優れる。焼き戻しマルテンサイト組織である9Cr-ODS鋼を中心に研究開発が進められ、単体元素粉末を製造プロセスから完全に排除した完全プレアロイ法の適用により、均質性が高く高温強度の非常に優れた被覆管が製造可能になった。また、腐食特性を向上させた11Cr-ODS鋼被覆管についても、9Cr-ODS鋼被覆管開発で得られた知見をベースに開発が進められている。加えて、将来的な量産体制確立に資する研究開発として、ODS鋼の組織発達に及ぼす加工熱処理の影響も検討されている。, ［国内会議］
  • 高速炉燃料被覆管用ODSフェライト鋼の照射限界性能に関する研究
    丹野 敬嗣; 岡 弘; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二
    第10回高崎量子応用研究シンポジウム, 2015年10月, 日本語
    高崎, 原子力機構では高速炉の先進燃料被覆管候補材料として9Cr/11Cr-ODS鋼の開発を進めている。9Cr-ODS鋼については700$^{\circ}$C照射における酸化物粒子の照射下安定性を、Cr量の高い11Cr-ODS鋼については400$^{\circ}$C照射による$\alpha$'相形成とそれによる延性低下の有無を確認する必要がある。そこで本研究ではFeイオン照射を用いて短期間で上記特性の照射量依存性の傾向を得ることを目的とした。試料は完全プレアロイ法で作製した9Cr-ODS鋼と11Cr-ODS鋼の焼きならし・焼戻し(NT)材および徐冷(FC)材であり、400および700$^{\circ}$Cで最大150dpaまで照射し、微小押し込み硬さ試験にて(延性の指標として)照射硬化を評価した。400$^{\circ}$C照射では照射硬化は1GPa前後で飽和する傾向を示したものの、9Cr/11Cr-ODS鋼の挙動はほぼ同じであり、照射後延性に対するCr量増加の影響は有意でないと考えられる。700$^{\circ}$C照射では、9Cr/11Cr-ODS鋼ともに顕著な照射軟化はみられず、強度を担保する酸化物の分解や粗大化は80dpaまで起こっていないと考えられる。, ［国内会議］
  • 圧延した11Cr-ODS鋼の強度異方性
    丹野 敬嗣; 矢野 康英; 岡 弘; 大塚 智史; 上羽 智之; 皆藤 威二
    17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17), 2015年10月, 英語
    Aachen, 核融合炉のブランケットおよび高速炉の燃料被覆管といった炉内機器の材料は、高熱流束と中性子重照射にさらされるため、高温強度と耐照射性に優れている必要がある。その候補材料として酸化物分散強化型(ODS)鋼の開発が進められている。原子力機構(JAEA)では先進高速炉の燃料被覆管用に9Crおよび11Cr-ODS鋼の開発を進めている。本研究ではJAEA-11Cr-ODS鋼を圧延し、その異方性を評価するため、圧延方向と横断方向について引張試験とクリープ試験を700$^{\circ}$Cで実施した。その結果、引張強さでは異方性を示さなかったが、クリープ強度では明瞭な異方性を示した。各種観察と元素分析の結果、クリープ強度異方性はTi析出物を内包した旧粉末境界が原因であると分かった。, ［国際会議］
  • 45,000時間までの熱時効を実施した2種類の11Crフェライト/マルテンサイト鋼(PNC-FMS)の引張特性と硬さ
    矢野 康英; 丹野 敬嗣; 関尾 佳弘; 岡 弘; 大塚 智史; 上羽 智之; 皆藤 威二
    17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17), 2015年10月, 英語
    Aachen, The relationship among tensile strength, Vickers hardness and dislocation density for two types of 11Cr-ferritic/martensitic steel (PNC-FMS) was investigated after aging at temperatures between 400 and 800$^{\circ}$C up to 45,000 h and after neutron irradiation. A correlation between tensile strength and Vickers hardness was expressed empirically. The linear relationship for PNC-FMS wrapper material was observed between yield stress and the square of dislocation density at RT and aging temperature according to Bailey-Hirsch relation. Therefore, it was clarified that the correlation among dislocation density, tensile strength and Vickers hardness to aging temperature to aging temperature was in good agreement. On the other hand, the relationship between tensile strength ratio when materials were tested at aging temperature and Larson-Miller parameter was also in excellent agreement with aging data between 400 and 700$^{\circ}$C. It was suggested that this correlation could use quantitatively for separately evaluating irradiation effects from neutron irradiation data containing both irradiation and aging effects., ［国際会議］
  • 9Cr-ODS鋼のナノ組織に対する加工熱処理の影響
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 上羽 智之; 皆藤 威二; 大沼 正人
    17th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-17), 2015年10月, 英語
    Aachen, The effect of thermo-mechanical treatments (TMTs) on the evolution of nano-structure in an oxide dispersion strengthened (ODS) ferritic/martensitic steel (Fe-9Cr-2W-0.22Ti-0.36Y2O3) was investigated. TMTs involve hot extruding and subsequent forging, which are expected to be part of a future industrial-scale manufacturing process of the ODS steel. It was shown that the ODS steel was composed of two phases - a fine-grained residual ferrite phase and a transformable martensite phase. The number density of the nano-sized particles in the residual ferrite phase was significantly higher than that in the martensite phase. The TMTs did not significantly affect the number density, but slightly affected the size distribution of the nano-sized particles in both ferrite phase and martensite phase. Moreover, the volume fraction of the residual ferrite phase decreased after TMTs. In summary, the TMT conditions could be a parameter which affects the nano-structure of the ODS steel., ［国際会議］
  • 事故時燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼被覆管の研究開発,2; 押出棒・被覆管の製造試験
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 井上 利彦; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二; 鵜飼 重治; 木村 晃彦; 鳥丸 忠彦; 林 重成
    日本原子力学会2015年秋の大会, 2015年09月, 日本語
    静岡, 事故耐性に優れる超高温用ODS鋼の開発に向けて、Cr濃度, Al濃度, Zr濃度, 酸素量をパラメータに、メカニカルアロイングと熱間押出により20鋼種の押出棒を製造した。10鋼種については薄肉被覆管とするため4回の冷間圧延試験を実施した。本研究は、文部科学省の原子力システム研究開発事業による委託業務として、北海道大学が実施した平成25-26年度「事故時高温条件での燃料健全性確保のためのODSフェライト鋼燃料被覆管の研究開発」の成果である。, ［国内会議］
  • 高温強度に優れる酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二
    六ヶ所・核燃料サイクルセミナー; 核燃料サイクルの先端研究開発, 2015年07月, 日本語
    六ヶ所, 経済性に優れる高速炉を実現するため、高温(700$^{\circ}$C), 高照射量(5$\times$10$^{27}$n/m$^{2}$, E$>$0.1MeV)の使用条件を満足する材料として酸化物分散強化型(ODS)フェライト鋼の開発を進めている。ODSフェライト鋼は耐中性子照射特性に優れるフェライト鋼中に、熱的に安定な酸化物粒子を分散させて高温強度の向上を図った材料であり、粉末冶金法により製造する。原子力機構で開発したODSフェライト鋼は、フェライト鋼としては世界最高レベルのクリープ強度を有しており、引張特性や疲労特性などにも優れる。, ［国内会議］
  • 9Cr-ODS鋼における加工熱処理のナノ組織への影響
    岡 弘; 丹野 敬嗣; 大塚 智史; 矢野 康英; 皆藤 威二; 大沼 正人
    日本金属学会2015年春期(第156回)講演大会, 2015年03月, 日本語
    東京, 9Cr-ODS鋼被覆管の量産プロセス(熱間等方圧プレス(HIP)、熱間押出、熱間鍛造)の各加工熱処理段階でのナノ組織変化について評価した。加工熱処理により残留$\alpha$相の割合は減少し、ナノ粒子の数密度は低下した。残留$\alpha$相の形成はナノ粒子によるピン止め効果によると考えられている。したがって、加工熱処理がナノ粒子の数密度・サイズに影響し、残留$\alpha$相割合を減少させたものと考えられる。, ［国内会議］
  • ヘリウム照射した316 鋼における照射硬化および照射後アニール硬化
    唯木 康平; S. Chen; 岡 弘; 橋本 直幸; 大貫 惣明
    日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同冬季講演大会, 2014年01月23日, 日本語
    札幌
  • Hardness distribution and tensile properties in an electron beam weldment of F82H irradiated in HFIR
    H. Oka; N. Hashimoto; T. Muroga; A. Kimura; M.A. Sokolov; T. Yamamoto
    16th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-16), 2013年10月, 英語, ポスター発表
    Beijin, ［国際会議］
  • Strength factor of dislocations in neutron irradiated austenitic stainless steel at high temperature
    H. Oka; N. Hashimoto; S. Ohnuki; S. Yamashita
    16th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-16), 2013年10月, 英語, ポスター発表
    Beijin, ［国際会議］
  • オーステナイト系材料におけるHe照射硬化のナノインデンテーション法による評価
    唯木 康平; 岡 弘; 陳 思維; 大貫 惣明
    日本金属学会2013年秋期（第153回）講演大会, 2013年09月17日, 日本語
    金沢大学
  • HFIR 照射した鉄系材料の損傷組織と引張特性に及ぼす水素の効果 (第一報)
    岡 弘; 木村 友則; S. Wang; 橋本 直幸; 大貫 惣明
    日本金属学会2013年秋期（第153回）講演大会, 2013年09月17日, 日本語
    金沢大学
  • イオン照射したステンレス鋼のナノインデンテーション (セクショニング法の有用性)
    岡 弘; 佐藤 豊; 橋本 直幸; 大貫 惣明
    日本金属学会2013年秋期（第153回）講演大会, 2013年09月17日, 日本語
    金沢大学
  • Evaluation of multi-layered hardness in ion-irradiated stainless steel by nano-indentation technique
    Hiroshi Oka; Yutaka Sato; Naoyuki Hashimoto; Somei Ohnuki
    The International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-11), 2013年09月, 英語, ポスター発表
    Barcelona, ［国際会議］
  • 長時間熱時効したオーステナイトステンレス鋼の微細組織と機械的特性
    岡 弘; 橋本 直幸; 大貫 惣明; 山下真一郎
    平成25年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション, 2013年07月26日, 日本語
    室蘭工業大学
  • FIBセクショニングによるナノ硬度分布の測定
    岡 弘; 佐藤 豊
    第1回 北海道大学微小部・表面分析研究ユーザーズミーティング, 2013年03月18日, 日本語
    札幌
  • イオン照射したステンレス鋼のナノ硬さ評価法
    佐藤 豊; 岡 弘; 大貫 惣明; 橋本 直幸
    日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同冬季講演大会, 2013年01月24日, 日本語
    室蘭工業大学
  • Hardening and Softening Caused by Long Term Neutron Irradiation in Modified -SUS316 Stainless Steel
    H. Oka; T. Kubota; N. Hashimoto; S. Ohnuki; S. Yamashita
    2012 MRS fall meeting, 2012年11月, 英語, 口頭発表（一般）
    Boston, ［国際会議］
  • 鉄鋼材料におけるHe照射硬化のナノインデンテーション法による評価
    唯木 康平; 岡 弘; 陳 思維; 大貫 惣明; 橋本 直幸
    日本原子力学会2012年秋の大会, 2012年09月19日, 日本語, 口頭発表（一般）
    広島
  • 中性子照射した改良SUS316鋼における組織と機械強度のミクロ−マクロ相関 (4)
    岡 弘; 窪田 知宜; 橋本 直幸; 大貫 惣明; 山下 真一郎
    日本金属学会2012年秋期 (第151回)講演大会, 2012年09月17日, 日本語
    愛媛大学
  • Evaluation of helium induced hardening in steels by the nano indentation
    K. Tadaki; H. Oka; S. Chen; S. Ohnuki; N. Hashimoto
    Asian-Core University Program on Advanced Energy Science; International Symposium on Advanced Energy Systems and Materials, 2012年08月, 英語
    Aomori
  • Relationship between strength and microstructure of 316 steel at elevated temperature
    H. Oka; N. Hashimoto; S. Ohnuki; S. Yamashita
    Asian-Core University Program on Advanced Energy Science; International Symposium on Advanced Energy Systems and Materials, 2012年08月, 英語
    Aomori
  • オーステナイトODS鋼の酸化物粒子界面におけるHeの捕獲効果
    唯木 康平; 岡 弘; 大貫 惣明; 橋本 直幸
    平成24年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同サマーセッション, 2012年07月24日, 日本語
    北海道大学
  • 重照射した改良SUS316鋼における微細組織と機械強度の相関
    岡 弘; 窪田 知宜; 橋本 直幸; 大貫 惣明; 山下 真一郎
    九州大学・応用力学研究所・炉内構造物の経年変化に関する研究集会, 2012年07月24日, 日本語
    九州大学
  • F82Hの接合・被覆部におけるはじき出し損傷と強度特性（日米協力TITAN計画）
    岡 弘; 橋本 直幸; 室賀 健夫; 長坂琢也; 木村晃彦; 鵜飼重治; M.A. Sokolov; T. Yamamoto
    第9回核融合エネルギー連合講演会 -地球を救うエネルギー 核融合の未来-, 2012年06月28日, 日本語
    神戸
  • 中性子照射した改良SUS316鋼における組織と機械強度のミクロ−マクロ相関 (3)
    山下 真一郎; 窪田 知宜; 岡 弘; 橋本 直幸; 大貫 惣明
    日本金属学会2012年春期 (第150回)講演大会, 2012年03月28日, 日本語
    横浜国立大学
  • 中性子照射した改良SUS316鋼における組織と機械強度のミクロ−マクロ相関 (2)
    岡 弘; 窪田 知宜; 橋本 直幸; 大貫 惣明; 山下 真一郎
    日本金属学会2012年春期 (第150回)講演大会, 2012年03月28日, 日本語
    横浜国立大学
  • Interface structure of oxide particle in an ODS austenitic stainless steel
    H.Oka; M.Watanabe; N.Hashimoto; S.Ohnuki; S.Yamashita; S.Ohtsuka
    Asian-Core University Program on Advanced Energy Science; International Symposium on Advanced Energy Systems and Materials, 2012年01月, 英語
    Beijin
  • Microstructure-hardness correlation in ion-irradiated iron
    B. Zhou; C.X. Liu; H. Oka; N. Hashimoto; S. Ohnuki
    日本金属学会・2011年秋期（第149回）講演大会, 2011年11月07日, 日本語
    沖縄コンベンションセンター
  • 中性子照射した改良SUS316鋼における組織と機械強度のミクロ−マクロ相関
    山下 真一郎; 窪田 知宜; 岡 弘; 橋本 直幸; 大貫 惣明
    日本金属学会2011年秋期 (第149回)講演大会, 2011年11月07日, 日本語
    沖縄
  • Relationship between microstructure and mechanical properties in austenitic stainless steel
    H.Oka; C. Liu; N.Hashimoto; S.Ohnuki; S.Yamashita
    15th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-15), 2011年11月, 英語, ポスター発表
    Charleston, ［国際会議］
  • Interface structure of oxide particle and its influence for helium in an ODS austenitic stainless steel
    H.Oka; M.Watanabe; N.Hashimoto; S.Ohnuki; S.Yamashita; S.Ohtsuka
    15th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-15), 2011年11月, 英語, ポスター発表
    Charleston, ［国際会議］
  • ナノ組織から照射硬化まで
    大貫 惣明; 岡 弘; 橋本 直幸
    東北大学金属材料研究所ワークショップ・「鉄鋼材料照射影響機構研究の最近の進展 〜ナノ組織から機械的特性へいかにつなげるか」, 2011年09月29日, 日本語
    仙台
  • オーステナイトステンレス鋼における微細組織と機械的特性の相関
    岡 弘; 劉 伝歆; 橋本 直幸; 大貫 惣明; N. Su; S. Jiang; 山下 真一郎
    東北大学金属材料研究所ワークショップ・「鉄鋼材料照射影響機構研究の最近の進展 〜ナノ組織から機械的特性へいかにつなげるか」, 2011年09月29日, 日本語
    仙台, ［国内会議］
  • オーステナイト系ODS鋼の機械的特性および電子線照射下挙動
    岡 弘; 橋本 直幸; 木下 博嗣; 柴山 環樹; 大貫 惣明
    日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同冬季講演大会, 2011年01月27日, 日本語
    室蘭工業大学
  • Characterization of oxide particles in ODS austenitic stainless steel after heavy ion irradiation up to high dose
    H. Oka; Y. Yamazaki; H. Kinoshita; N. Hashimoto; S. Ohnuki; S. Yamashita; S. Ohtsuka
    2010 MRS fall meeting, 2010年11月, 英語, 口頭発表（一般）
    Boston
  • Stability of Y-Hf-O complex oxides in Fe-16Cr-4Al-0.6Hf ODS ferritic steel under electron-irradiation
    C. Z. Yu; H. Oka; N. Hashimoto; S. Ohnuki
    Tenth Japan-China Symposium (JCS-10) on Materials for Advanced Energy Systems and Fission & Fusion Engineering, 2010年10月, 英語
    Kyoto
  • Fe+イオン照射したオーステナイト系ODS鋼の酸化物粒子の安定性
    山﨑 洋介; 岡 弘; Liu Chuanxin; 木下 博嗣; 橋本 直幸; 大貫 惣明; 鵜飼 重治
    日本金属学会2010年秋期 (第147回)講演大会, 2010年09月25日, 日本語
    札幌, ［国内会議］
  • Radiation-hardening and Microstructural Change in Ferritic Steels ion-irradiated by TIARA Facility to Low Doses
    Liu Chuanxin; H. Oka; N. Hashimoto; S. Ohnuki; N. Okubo; I. Ioka; M. Ando; K. Shiba; S. Jitsukawa
    日本金属学会2010年秋期 (第147回)講演大会, 2010年09月25日, 日本語
    北海道大学
  • オーステナイト系ODS 鋼の酸化物粒子の形成挙動
    岡 弘; 渡部 雅; 橋本 直幸; 柴山 環樹; 大貫 惣明; 山下 真一郎; 大塚 智史
    日本金属学会2010年秋期 (第147回)講演大会, 2010年09月25日, 日本語
    北海道大学
  • Multiple-beam Irradiation Effects in Reduced Activation Ferritic Steels
    N. Hashimoto; H. Oka; H. Kinoshita; S. Ohnuki
    The 7th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-7), 2010年08月, 英語, 口頭発表（一般）
    Cairns, ［国際会議］
  • オーステナイト系ODS鋼の微細組織と機械的特性
    岡 弘; 橋本 直幸; 木下 博嗣; 柴山 環樹; 大貫 惣明; 山下 真一郎; 大塚 智史
    日本金属学会2010年春期(第146回)講演大会, 2010年03月28日, 日本語
    筑波大学
  • Evaluation of micro-hardness and microstructure of ion-irradiated ODS steels
    C. X. LIU; H. Oka; N. Hashimoto; S. Ohnuki; S. Yamashita; S. Ohtsuka; M. Ando; S. Jitsukawa
    日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同冬季講演大会, 2010年01月21日, 日本語
    北海道大学
  • Fabrication and mechanical properties of nano-particle dispersed austenitic stainless steels
    M. Watanabe; H. Oka; N. Hashimoto; S. Ohnuki; T. Shibayama; S. Yamashita; S. Ohtsuka
    14th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-14), 2009年09月, 英語, ポスター発表
    Sapporo, 日本国, ［国際会議］
  • Electron irradiation properties of ODS austenitic stainless steel modified by third element addition
    H. Oka; M. Watanabe; N. Hashimoto; S. Ohnuki; T. Shibayama; H. Kinoshita; S. Yamashita; S. Ohtsuka
    14th International Conference on Fusion Reactor Materials (ICFRM-14), 2009年09月, 英語, ポスター発表
    Sapporo, ［国際会議］
  • オーステナイト系ODS鋼の電子線照射欠陥形成に及ぼすヘリウムの影響
    岡 弘; 渡部 雅; 橋本 直幸; 木下 博嗣; 柴山 環樹; 大貫 惣明
    日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道支部合同サマーセッション, 2009年07月24日, 日本語
    室蘭
■ 主な担当授業
  • 材料工学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 材料工学実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
■ 所属学協会
  • 日本原子力学会
  • 日本金属学会
  • 日本鉄鋼協会
  • The Minerals, Metals & Materials Society
  • Materials Research Society
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 高燃焼度炉心材料用粒子分散型ハイエントロピー合金の革新的創製法の探索
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2028年03月31日
    岡 弘
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24K01393
  • 機械学習ポテンシャルを活用した軽水炉燃料被覆管に発生する微細組織形成過程の解明
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    沖田 泰良; 岡 弘
    本研究では、軽水炉の燃料被覆管として使用されるZr合金を対象とし、小さなセルで行った第一原理計算の結果を人工ニューラルネットワークに学習させることで、第一原理計算の精度を確保しつつ従来の分子動力学法と同じ程度まで計算コストを減らすことが可能な機械学習ポテンシャルを構築している。2023年度は、密度汎関数に基づいた第一原理計算ソフトVASPにより、単体Zrを対象として、六方晶で格子を歪ませた系、面心立方構造で格子を歪ませた系、表面および原子空孔を含む系、すべり面上の片側の原子を徐々にシフトさせた系の原子配置に対して、系のエネルギー、系内の各原子に働く力を算出し、教師データとした。この際、原子配置は、8つのradial関数と18のangular関数を用いて、並進普遍性と回転普遍性を有する入力データに変換した。
    これらを人工ニューラルネットワークに学習させることで、Zr中に形成する特異的なナノ組織であるc-loopが形成する過程において重要な物性値を再現する原子間ポテンシャルを構築することに成功した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京大学, 23K26586
  • ボイドスエリングの大幅低減を目指した高燃焼度炉心材料用ハイエントロピー合金の創製
    科学研究費助成事業 若手研究
    2021年04月01日 - 2024年03月31日
    岡 弘
    本研究では、第4世代炉の高燃焼度用炉心材料として、耐照射性が高いと注目されているハイエントロピー合金(HEA)中に、点欠陥の消滅場所となるナノサイズの粒子を微細かつ高密度に分散した新しい合金を創製することを目指している。研究の第1段階は新しい合金の創製であり、メカニカルアロイング法（MA）によりHEA中に粒子を分散させ、分散状態の最適化を図る。第2段階では、試作した合金に対して中性子照射を模擬したイオン照射を行い、微細組織観察により耐ボイドスエリング性を検証する予定である。
    研究の第1段階として、FCC型HEAであるCrFeMnNi系の母相合金中にY2O3を分散させることに成功した。Cr,Fe,Mn,Niの単体元素粉末及びY2O3を遊星型ボールミルにてMA処理することで、母相を合金化するとともにY2O3を母相に強制固溶させた。その際、エタ―ノール等の有機化合物系潤滑剤を使用せずに合金化することに成功しており、有機化合物に由来する不純物混入を防止している。次にMA粉末の固化焼結では放電プラズマ焼結（SPS）装置を使用し、Mnの揮発が激しくならない温度にて焼結を行った。得られたバルク試料の母相は、目的のFCC単相を有し、微細結晶粒組織となっていた。また、直径10～150 nmの微細な粒子が分散しており、組成分析及び結晶構造解析から当該析出物はY2O3であると同定した。また、Y2O3添加量を最大4wt%まで変動させたところ、析出した微細粒子のサイズd及び数密度Nの積N・dは試料の硬さと相関関係を示し、分散強化機構が支配的であるといえる。
    日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 21K14559
  • 高エネルギー粒子線照射下での損傷組織と強度の相関関係式の構築
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2012年 - 2013年
    岡 弘
    1. 溶質原子の強度因子への影響 前年度において, 林転位の強度因子α_dが, 試験温度と固溶炭素量の影響を受けやすいことを指摘し, 本年度は溶体化処理したモデル合金を用いて上記を定量的に評価した. 一軸歪を導入し林転位の密度を変えたサンプルの降伏応力および転位密度から, α_dは固溶尿素量と試験温度に依存し, α_d (T, C)と表記できることを明らかにした. これは, 林転位として存在する拡張転位が炭素雰囲気に固着され, 炭素濃度が高い場合には転位の収縮に多くのエネルギーが必要なためである.
    2. 熱時効材 熱時効したサンプルについて, 500℃時効では硬度は増加, 降伏応力は減少し, 700℃時効では硬度・降伏応力とも減少した. これは中性子照射材とほぼ同様の傾向であった. 700℃時効材での軟化は, 主に転位の回復によるものであり, 大きな析出物の強度への影響は小さいものと推察した.
    3. 酸化物分散強化型316鋼 酸化物は平均径10nmほどで大半が陰イオン欠損型蛍石構造のY_2Hf_2O_7であり, その分散状態は不均一であった. 結晶粒径は平均1μmほどで, 通常の溶体化処理316鋼に比べ非常に小さく, 強度増加分のうち80%は結晶粒微細化によるものであった. これは, 酸化物の分散が不均一であるために有効粒子間距離が大きく, みかけの強度因子が小さくなったものであり(0.08-0.1程度), 均一分散の重要性を指摘した.
    4. 妥当性検討と統合モデル 組織-強度相関についてはオロワンの式が有用であり, 強度因子αついては障害物の種類ごとに詳細に理解することが重要で, 特に林転位では温度と固溶炭素濃度に影響されることを明らかにした. 前年度結果を含む機械特性のスケール相関では, 基本的に線形関係として問題はないが, 一部特殊な場合(結晶粒が小さい場合, イオン照射材に代表されるような硬さの深さ依存が存在する場合, など)は適用できないことを示した.
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 12J00395
■ 学術・社会貢献活動／その他
学術貢献活動
  • 原子力エネルギー用材料研究グループ
    2023年03月01日 - 現在
    企画立案・運営等
    学会・研究会等
    日本金属学会 若手研究グループ