2010 Fiscal Year Annual Research Report
実時間イメージングによる応力腐食割れ発生ダイナミクスの全容解明と対策技術開発
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22246092
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
渡辺 豊 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10260415)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹田 陽一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40374970)
及川 勝成 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70356608)
阿部 博志 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30540695)
宮崎 孝道 東北大学, 大学院・工学研究科, 技術職員 (20422090)
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| Keywords | 応力腐食割れ / 発生過程 / 視覚化 / すべり溶解 / オーステナイト系ステンレス鋼 / δフェライト / 低ひずみ速度試験 / 発色反応 |
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| Research Abstract |
1.応力腐食割れ発生メカニズム解明のための達成ステップ
Fe基合金の応力腐食割れ発生過程ですべり溶解により生成するFe^<2+>+イオンを発色反応によって視覚化し、着色位置によって割れ萌芽の発生位置を、コントラストあるいは電気化学計測の併用によって反応規模(反応に関与した電荷)を定量評価する。これを実現するために下記の研究項目を実施した。
(1)オーステナイト系ステンレス鋼は種々の産業分野の実フィールドにおいて最も共通に応力腐食割れが経験されてきている材料であることから、SUS316を対象として適切な鋭敏化熱処理を施した平板引張り型応力腐食割れ試験片を作成した。
(2)チオ硫酸ナトリウム水溶液に1.10-フェナントロリン(Fe^<2+>+発色剤)および増粘材を微量加えた水溶液を調整し、この環境中で、低ひずみ速度引っ張りによる応力腐食割れ試験を実施した。この低ひずみ速度試験の全過程で、試験片ゲージ部をデジタル画像センサによってモニタリングし、割れ発生・進展に伴う局所的なコントラストの変化(発色)をデジタルイメージとして記録した。
(3)デジタルイメージのフィルタリングおよび二値化などの画像処理を行い、本可視化手法のき裂検出解像度を評価した。割れ試験を中断した試験片の表面の電子顕微鏡観察との比較から、可視化できる最小のき裂萌芽のサイズを明らかにした。
2.対策材の提案とその実証のための達成ステップ
対策材開発については、SUS316Lの規格範囲内において成分を変化させた場合のδフェライト晶出率について、凝固計算により検討した。暴
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