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高温水中応力腐食割れの弾塑性異方性効果に対する力学・電気化学相互作用機構

研究課題

研究課題/領域番号 20560063
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関東北大学

研究代表者

呂 戦鵬  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30419999)

研究分担者 庄子 哲雄  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80091700)
竹田 陽一  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40374970)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード環境強度 / 応力腐食割れ / 弾塑性異方性 / 高温水 / 電気化学 / 構造材料 / 軽水炉
研究概要

沸騰水型軽水炉(BWR)および加圧水型軽水炉(PWR)模擬環境における、オーステナイト合金の応力腐食割れ(SCC)に及ぼす微視的構造と機械的異方性の影響、および環境因子の影響を、実験と理論的手法によって体系的に調査した。模擬PWR一次冷却水環境中にて, 準三次元圧延した316L鋼よりも, 一次元圧延した316L鋼により有意な高いき裂進展速度が観察された.288oC純水中の酸素富化条件および脱気条件における, 温間圧延を施した304NG鋼のSCCき裂進展速度は、T-L方向のき裂進展速度はL-T方向のそれよりも大きる。冷間加工したステンレス鋼は、腐食電位を低下させても大きなSCCの軽減効果を呈さなかった。316NG鋼溶接熱影響部における微視的構造の変化と結晶方位差を評価し、その相関性を実証する目的でSCC試験を実施した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] Stress corrosion cracking of uni-directionally cold worked 316NG stainless steel in simulated PWR primary water with various dissolved hydrogen concentrations.2011

    • 著者名/発表者名
      F. J. Meng, Z. P. Lu, T. Shoji, J. Q. Wang, E. H. Han, W. Ke.
    • 雑誌名

      Cor. Sci.(2011)

      巻: 53 号: 8 ページ: 2558-2565

    • DOI

      10.1016/j.corsci.2011.04.013

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of single tensile overload on stress corrosion cracking growth of stainless steel in a light water reactor environment.2011

    • 著者名/発表者名
      H. Xue, Z. J. Li, Z. P. Lu, T. Shoji.
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design.

      巻: 241(3) ページ: 731-738

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of microstructure and local deformation in 316NG weld heat-affected zone and stress corrosion cracking in high temperature water.2011

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu, T. Shoji, F. J. Meng, He Xue, Y, B. Qiu, Y. Takeda, K. Negishi
    • 雑誌名

      Corros. Sci.

      巻: 53 ページ: 1916-1932

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of water chemistry and loading conditions on crack growth behavior of cold-rolled 316NG stainless steel in high temperature water.2011

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu, T. Shoji, F. J. Meng, Y. B. Qiu, T. C Dan, H. Xue.
    • 雑誌名

      Cor. Sci.

      巻: 53 ページ: 247-262

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of water chemistry and loading conditions on stress corrosion cracking of cold-rolled 316NG stainless steel in high temperature water2011

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 53 ページ: 247-262

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of microstructure and local deformation in 316NG weld heat-affected zone and stress corrosion cracking in high temperature water2011

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 53 ページ: 1916-1932

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of single tensile overload on stress corrosion cracking growth of stainless steel in a light water reactor environment2011

    • 著者名/発表者名
      He Xue
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 241 ページ: 731-738

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crack growth behavior of stress corrosion cracking of 690 Alloy in high temperature water.2010

    • 著者名/発表者名
      T. C. Dan, Z. P. Lu, J. Q. Wang, E. H. Han, T. Shoji, W. Ke.
    • 雑誌名

      Acta Metall. Sinica.

      巻: 46(10) ページ: 1267-1274

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of hydrogen on the anodic behavior of Alloy 690 at 60oC.2010

    • 著者名/発表者名
      T. C. Dan, T. Shoji, Z. P. Lu, K. Sakaguchi J. Q. Wang, E. H. Han, W. Ke.
    • 雑誌名

      Corros. Scic.

      巻: 52 ページ: 1228-1236

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of roll-processing orientation on stress corrosion cracking of warm-rolled 304L stainless steel in oxygenated and deoxygenated high temperature pure water.2010

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu, T. Shoji, T. C. Dan, Y. B. Qiu, T. Yonezawa.
    • 雑誌名

      Corrs. Sci

      巻: 52 ページ: 2547-2555

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of hydrogen on the anodic behavior of Alloy 690 at 60℃2010

    • 著者名/発表者名
      Tichun Dan
    • 雑誌名

      Corrosion Science

      巻: 52 ページ: 1228-1236

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crack growth behavior for stress corrosion cracking of 690 Alloy in high temperature water2010

    • 著者名/発表者名
      Tichun Dan
    • 雑誌名

      Acta Metallurgica Sinica

      巻: 46 ページ: 1267-1274

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Residual strain measurement and grain boundary characterization in the heat-affected zone of a weld joint between Alloy 690TT and Alloy 52.2010

    • 著者名/発表者名
      J.Hou, et al.
    • 雑誌名

      J.Nuclear Materials 397

      ページ: 109-115

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of roll-processing orientation on stress corrosion cracking of warm-rolled 304L stainless steel in oxygenated and deoxygenated high temperature pure water2010

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu, et al.
    • 雑誌名

      Corrosion Science 52(Accepted)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Quantifying Crack Tip Oxidation Kinetics Parameters and Their Contribution to Stress Corrosion Cracking in High Temperature Water.2010

    • 著者名/発表者名
      T. Shoji, Z. P. Lu , H. Xue, Y. B. Qiu, K. Sakaguchi
    • 学会等名
      ASME PVP 2010
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2010-07-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantifying Crack Tip Oxidation Kinetics Parameters and Their Contribution to Stress Corrosion Cracking in High Temperature Water2010

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu(代表)
    • 学会等名
      ASME 2010 Pressure Vessel and Piping Conference
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2010-07-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Crack Branching and Its Effect on Environmentally Assisted Cracking in High Temperature Water Environments.2010

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu, H. Xue, T. Shoji.
    • 学会等名
      ASME PVP 2010
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2010-07-21
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Crack Branching and Its Effect on Environmentally Assisted Cracking in High Temperature Water Environments2010

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      ASME 2010 Pressure Vessel and Piping Conference
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 年月日
      2010-07-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Electrochemical Parameters on SCC of Stainless Steels in Simulated BWR environments.2010

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , T. Shoji, K. Sakaguchi, F. J. Meng, Y. B. Qiu
    • 学会等名
      日本保全学会第7回学術講演会
    • 発表場所
      静岡県御前崎市
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of Electrochemical Parameters on SCC of Stainless Steels in Simulated BWR Environments2010

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      日本保全学会第7回学術講演会
    • 発表場所
      静岡県御前崎市
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Stress Corrosion Crack Growth of Three-dimensionally Cold-rolled 316NG stainless Steel in Oxygenated, De-oxygenated and Hydrogenated High Temperature Water2010

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , T. Shoji, H. Xue, Y. Takeda, K. Negishi
    • 学会等名
      材料と環境2010
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Stress Corrosion Cracking Of Warm-Rolled 304L SS in Different Orientations in High Temperature Water.2010

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , T. Shoji, T. C. Dan, Y. B. Qiu, T. Yonezawa.
    • 学会等名
      材料と環境2010
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-14
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Stress Corrosion Cracking of Warm-Rolled 304L SS in Different Orientations in High Temperature Water2010

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      材料と環境2010
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quantifying the effects of strain-hardening and water chemistry on crack growth rates of 316L SS welds in high temperature water2009

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , K. Sakaguchi, K. Negishi, Y. Takeda, Yuzuru Ito, T. Shoji
    • 学会等名
      14th Int. Conf. Environ. Degradation of Materials Nuclear Power Systems-Water Reactors.
    • 発表場所
      Virginia Beach, VA, USA. ANS. 招待講演
    • 年月日
      2009-08-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantifying the effects of strain-hardening and water chemistry on crack growth rates of 316L SS welds in high temperature water2009

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      14^<th> Int.Symp.Environ. Degradation of Materials Nuclear Power Systems-Water Reactors, ANS.招待講演
    • 発表場所
      Virginia, USA
    • 年月日
      2009-08-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The effect of strain-hardening on PWSCC of Nickel-base Alloys 600 and 690.2009

    • 著者名/発表者名
      T. Shoji, Z. P. Lu, S. Yamazaki.
    • 学会等名
      14th Int. Conf. Environ. Degradation of Materials Nuclear Power Systems-Water Reactors.
    • 発表場所
      Virginia Beach, VA, USA. ANS. 招待講演
    • 年月日
      2009-08-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of loading mode and water chemistry on stress corrosion cracking of 316L stainless steel in simulated PWR environments2009

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , T. Shoji, S. Yamazaki.
    • 学会等名
      14th Int. Conf. Environ. Degradation of Materials Nuclear Power Systems-Water Reactors.
    • 発表場所
      Virginia Beach, VA, USA. ANS
    • 年月日
      2009-08-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Effects of loading mode and water chemistry on stress corrosion cracking of 316L stainless steel in simulated PWR environments.2009

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      14^<th> Int.Symp.Environ. Degradation of Materials Nuclear Power Systems-Water Reactors, ANS.
    • 発表場所
      Virginia, USA
    • 年月日
      2009-08-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The effect of strain-hardening on PWSCC of Nickel-base Alloys 600 and 690.2009

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      14^<th> Int.Symp.Environ. Degradation of Materials Nuclear Power Systems-Water Reactors, ANS.招待講演
    • 発表場所
      Virginia, USA
    • 年月日
      2009-08-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Effect of uneven crack front on crack tip mechanics and the implication to stress corrosion crack growth.2009

    • 著者名/発表者名
      H. Xue , Z. P. Lu, H. Murakami, T. Shoji.
    • 学会等名
      ASME PVP 2009
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Locally delaminating stress corrosion cracking growth of strain-hardened austenitic alloys in hydrogenated high temperature water environments.2009

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , He Xue, H. Murakami, T. Shoji.
    • 学会等名
      ASME PVP 2009
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Locally delaminating stress corrosion cracking growth of strain-hardened austenitic alloys in hydrogenated high temperature water environments.2009

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      ASME 2009 Pressure Vessel and Piping Conference
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Effect of uneven crack front on crack tip mechanics and the implication to stress corrosion crack growth2009

    • 著者名/発表者名
      He Xue
    • 学会等名
      ASME 2009 Pressure Vessel and Piping Conference
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Stress Corrosion Cracking Growth Behavior of Strain Hardened 316L SS and Weld Transition Zone in High Temperature Water2009

    • 著者名/発表者名
      Zhanpeng Lu
    • 学会等名
      材料と環境2009
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-05-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Stress Corrosion Cracking Growth Behavior of Strain Hardened 316L SS and Weld Transition Zone in High Temperature Water2009

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , Koji Negishi, Juan Hou, Y. Takeda, T. Shoji
    • 学会等名
      材料と環境2009
    • 発表場所
      東京.
    • 年月日
      2009-05-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantifying the Effects of Loading Mode and Dissolved Hydrogen Concentration on Crack Growth of Cold Worked Stainless Steels in Simulated PWR Environments2009

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , Seiya Yamazaki, T. Shoji.
    • 学会等名
      材料と環境2009
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-05-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] Quantifying the effects of environmental parameters on crack growth rates of non-sensitized stainless steels materials in high temperature water2008

    • 著者名/発表者名
      Z. P. Lu , Y. Takeda, Hiroyoshi Murakami, Koji Negishi, T. Shoji
    • 学会等名
      材料と環境2008
    • 発表場所
      大宮
    • 年月日
      2008-05-13
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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