2015 Fiscal Year Research-status Report
ボイラー水中における高強度低合金鋼のSCC発生機構の解明および発生条件マッピング
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26420704
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
礒本 良則 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40127626)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Stress Corr. Cracking / Low Alloy Steel / Boiler Water Environment / SCC Mechanisms |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，超々臨界圧ボイラーの水壁管や高温・高圧ボイラー水環境など，実際に用いられるボイラー水環境を再現し環境的・腐食的に等速試験を行いながら，この環境で生じる高強度低合金鋼の腐食現象および応力腐食割れ機構の解明を行うものである．
研究の２年目には，初年度で達成されなかった装置の付与および試運転・本実験を行った．まず，課題が残った装置の付与では，試料熱処理装置の設計・試作を行い，実際に試料の熱処理を行った．その結果，焼入処理では冷却速度が大きくならないために，充分な焼き入れ組織にならないことが分かった．焼入後の焼戻しについては，温度制御を簡単に行うことができるために，良好であることが分かった．試運転・本実験について，ノッチ加工したSTBA24および火STBA24J1を三点曲げ治具に装着し，荷重を任意掛けた後に，ボイラー水模擬環境としてpH 9，423 K，溶存酸素濃度調整なしの24時間の腐食試験を行った結果，試験片の表面および断面を観察することにより，SCCが発生しているかどうかを確認することができた．しかし，応力緩和量を正確に求めることができなかった．24時間という短期間で，応力を緩和するほどの大きなSCCが発生していないと判断された．そこで，試験片を三点曲げ治具に装着し，ノッチ試験片に高荷重を掛けて一度破断させ，それから再負荷を掛けて，同様なボイラー水模擬環境における24時間の腐食試験を行ったところ，掛けた荷重に対して，緩和が起こる結果を得ることができた．また，ボイラー水模擬環境に完全に試験片が浸漬した状態とガス環境の湿潤の状態を繰り返すことによって，SCCが発生しやすいことを突き止めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２７年度達成度としては，およそ80%とみている．ボイラー水模擬環境における腐食試験によって，SCCを発生させることができている．また，SCCに及ぼす環境条件の影響が少しずつ求められている．ただし，高張力低合金鋼の組織調整が充分に行われておらず，
SCCに及ぼす材料組織の影響が得られていない．
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| Strategy for Future Research Activity |
熱処理については思ったような冷却速度が得られなかった．そこで，今後の推進方法としては溶接部の組織を得るために，材料の組織調整方法として，模擬溶接部位の作製を考えている．溶接部位の組織と組織硬さに密接な関係があると見られるので，組織調整に材料の硬度を指標とする．また，高圧容器に３つの電極端子を取り付けことを試みる．また，試験片の腐食試験において，浸漬条件と湿潤条件を繰り返すことにより，SCCを強く発生させることができたので，その発生メカニズムについて明らかにする．また，短時間および長時間の腐食試験においてSCC発生メカニズムの違いを探る．さらに環境条件の中で，溶存酸素の影響が明確でないので，その他の環境条件を同じにし，溶存酸素のみを変えた腐食試験を行い，SCCに及ぼす環境の影響を明らかにする．
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| Causes of Carryover |
試験装置の一部が組み込まれていないこと，熱処理装置を組み立てたが，目的の一つである試験片の組織調整が充分に行うことができず，熱処理装置の改良，装置の手直しができなかったのが大きな理由である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
試験装置の組み込みを行うことと，環境条件の調整に試験装置の周辺を整備することとする．また，高張力低合金鋼試験片の加工を外注する．
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