2017 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement of Corrosion Resistance of Steels by controlling catalytic activity
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15H05550
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
菅原 優 東北大学, 工学研究科, 助教 (40599057)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ステンレス鋼 / 酸素還元反応 / 不働態皮膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
持続可能な社会の実現に不可欠な耐食鋼、特にステンレス鋼の新たな耐食化指針を導出するために、これまで検討が行われてこなかった腐食反応の酸化剤である酸素の還元反応の活性を制御する研究を行った。前年度に、Fe-18Cr合金にAlを添加することで酸素還元電流がわずかに変化することが示唆されたため、Al添加量を変化させて検証したが、酸素還元活性に与える影響は少なかった。また、Ni等の耐食性元素の添加が酸素還元反応に与える影響も調査したが、酸素還元反応に与える添加元素を見いだせなかったことから、研究の方針を変え、鋼材の水素発生反応活性や鋼母材の溶解反応の制御による高耐食化指針の導出を試みた。
Fe-18Cr合金の水素発生反応活性に与える添加元素の影響を調査したが、効果を与える元素を見出すことはできなかった。そこで、Ni等の耐食性元素ではなく窒素などの軽元素に着目した。表面にプラズマ窒化処理を行い、窒化物層を形成することで、鋼材の水素発生反応が抑制されることが分かった。
また、鋼の溶解反応を制御するため、溶液中のアニオンが鋼の活性溶解反応に与える影響に着目した。局部腐食成長を模擬した酸性の塩化物イオン環境下において、塩化物イオンとは別のアニオンを添加することで、ステンレス鋼母材の活性溶解反応が抑制されることを明らかにした。この知見を活かし、ステンレス鋼のすきま腐食の成長を、すき間外部の溶液を制御することで停止させる手法を見出した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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