微小試験片を用いた応力腐食割れ評価手法の開発に関する基礎的研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63302023
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高橋 秀明 東北大学, 工学部, 教授 (10005267)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中島 甫 日本原子力研究所, 室長 ; 三沢 俊平 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (90104041) ; 玉川 欣治 東北大学, 工学部, 助手 (30005368) ; 橋田 俊之 東北大学, 工学部, 助手 (40180814) ; 庄子 哲雄 東北大学, 工学部, 教授 (80091700)
• Keywords: 軽小炉 / 水冷却型核融合炉 / 高温高圧水環境 / 微小試験片 / A508鋼オーステナイト系ステンレス鋼 / 応力腐食割れ試験 / 低ひずみ速度引張り試験 / 割れ臨界電位 / 硫黄含有量 / ひずみ速度

Research Abstract

軽水炉あるいは将来の水冷却型核融合炉において多くの圧力壁は過酷な高温高圧水環境に瀑されるため、環境強度の定量的評価が重要であり、その手法の開発が緊急の課題として採り上げられてきている。特に今後重照射を受けた材料の照射誘起応力腐食割れ等の評価においては使用可能試験片は極めて小型であることが避けられず、微小試験片を用いた環境強度評価手法の開発が切望されている。
本年度は原子炉圧力容器鋼A508鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼について高温高圧水環境中において微小試験片を用いた応力腐食割れ試験を実施し(室蘭工業大学実施)、平滑試験片による低ひずみ速度引張り試験(東北大学実施)、結果との対応を検討した。特に応食腐食割れ臨界電位に及ぼす試験法の影響について検討し、応力状態の相違並びにき裂発生評価であるか、き裂進展評価であるかについて充分な検討が必要であることが明らかになった。また、微小試験片法おいてはオートクレーブ内において分極曲線の測定が可能であり、具体的にいくつかの代表的温度においてアノード分極曲線の計測を行い、割れ感受性との対応について検討を加えた。低ひずみ速度引張り試験においては割れ臨界電位に及ぼす硫黄含有量、ひずみ速度及び温度について詳細に検討し微小試験片法の妥当性を検証するための基礎データの蓄積はほぼ完了している。また一部、ニッケル基合金についても低ひずみ速度引張り試験を実施し、割れ臨界電位に及ぼす村料因子、環境因子について検討を加えている。さらに原子力研究所におけるホットセル内応力腐食割れ試験実施可能性検討のための具体的検討をおこなっている。

Research Products

• [Publications] 庄子哲雄、相沢周二、高橋秀明: 日本機械学会論文集(A編). 54. 1251-1257 (1988)
• [Publications] T.Shoji,;H.Takahashi,;S.Aizawa,;M.Saito.: Proc.3rd.Int'l Symposium on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems-Water Reactor,Eds,G.J.Theus and J.R.Weeks,The Metallurgical Society. 251-259 (1988)
• [Publications] 庄子哲雄、高橋秀明、多田真也: 第35回腐食防食討論会講演集. 409-412 (1988)
• [Publications] 庄子哲雄、斉藤幹男: 第35回腐食防食討論会講演集. 425-428 (1988)