• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2009 年度 研究成果報告書

メカノケミカル酸化動力学に基づく応力腐食割れの物理化学的機序の解明

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 17106002
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
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

庄子 哲雄  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80091700)

研究分担者 三浦 英生  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90361112)
宮本 明  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (50093076)
久保 百司  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90241538)
小川 和洋  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50312616)
研究期間 (年度) 2005 – 2009
キーワード応力腐食割れ / 軽水炉発電プラント / 酸化特性評価 / 粒界 / 量子化学分子動力学 / 酸化則の応力依存症
研究概要

軽水炉環境下における応力腐食割れのき裂先端特異応力場における物質移動を伴う酸化現象(き裂酸化モデル)に着目し、量子化学分子動力学による元素毎の酸化安定性と酸素拡散特性を定量評価し、き裂酸化モデルから導出される加速試験により各種添加元素の効果を検証した。
ステンレス鋼における有効添加元素を含む材料のき裂進展速度はY〓W=Ce<Zrを添加した順であり、Zr添加材を除いては概ね既存の原子力用ステンレス鋼より低い進展速度が得られた。また、多軸応力下における高温水中酸化評価においても、同様にZr添加材は他よりも速い酸化速度を示し、き裂酸化モデルの妥当性が示された。Zr効果の予測からのずれは、最近の知見による水素加速酸化機構の導入の必要性を示していると考えられ、今後の重要な課題として提起された。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (6件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Formulating stress corrosion cracking growth rates by combination of crack tip mechanics and crack tip oxidation kinetics2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Shoji, Zhanpeng Lu, Hiroyoshi Murakami
    • 雑誌名

      Corrosion Science 52巻

      ページ: 769-779

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early stage SCC initiation analysis of fcc Fe-Cr-Ni ternary alloy at 2880C : A quantum chemical molecular dynamics approach2009

    • 著者名/発表者名
      Nishith Kumar Das, Ken Suzuki, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji
    • 雑誌名

      Corrosion Science 51巻

      ページ: 908-913

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nondestructive evaluation of creep and fatigue damages in nickel-base superalloys using a scanning blue laser microscope2009

    • 著者名/発表者名
      Hideo Miura
    • 雑誌名

      NDT&E International 42巻

      ページ: 188-192

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Hydrogen Spillover on Pt/g-Al_2O_3 Catalyst Surface : A Quantum Chemical Molecular Dynamics Study2009

    • 著者名/発表者名
      F. Ahmed, A. Miyamoto, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C 113巻

      ページ: 15676-15683

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nondestructive evaluation of creep and fatigue damages in nickel-base superalloys using a scanning blue laser microscope2009

    • 著者名/発表者名
      Hideo Miura, Kuniaki Akahoshi, Ken Suzuki
    • 雑誌名

      NDT&E International 42巻

      ページ: 188-192

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Chemical molecular dynamics study of stress corrosion cracking behavior for fcc Fe and Fe-Cr surfaces2008

    • 著者名/発表者名
      Nishith Kumar Das, Ken Suzuki, Yoichi Takeda, Kazuhiro Ogawa, Tetsuo Shoji
    • 雑誌名

      Corrosion Science 50巻

      ページ: 1701-1706

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum Chemical Molecular Dynamics study of stress corrosion cracking behaviour for fcc Fe and Fe-Cr surfaces2008

    • 著者名/発表者名
      N. K. Das, K Suzuki, Y Takeda, K Ogawa, T Shoji
    • 雑誌名

      Corrosion Science 50巻

      ページ: 1701-1706

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ and Ex situ Characterisation of Oxide Film Formed on Strained Stainless Steel Surface in High-temperature Water2006

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Takeda, Tetsuo Shoji, et al.
    • 雑誌名

      Applied Surface Science 252巻

      ページ: 8580-8588

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Oxide Film Formed on Austenitic Stainless Steel by in-situ Micro Raman Spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      A. Kai, Y. Terayama, K. Ogawa, T. Shoji
    • 雑誌名

      KEY ENGNEERING MATERIALS 297-300巻

      ページ: 2806-2812

    • 査読あり
  • [学会発表] A computational chemistry study of the oxidation mechanism at the random grain boundary of an Fe-Cr binary alloy2010

    • 著者名/発表者名
      N. K. Das, T. Shoji
    • 学会等名
      Corrosion Control, NACE International
    • 発表場所
      Texas, USA
    • 年月日
      2010-03-15
  • [学会発表] Nanotechnology for Fracture and Reliability for Plants : Quantum Chemical Molecular Dynamics Approach2009

    • 著者名/発表者名
      M. Kubo
    • 学会等名
      Plant Reliability Management
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2009-11-05
  • [学会発表] Adsorption of Atomic Hydrogen on Pt/g-Al2O3 by Hydrogen Spillover : A Quantum Chemical Molecular Dynamics Study2009

    • 著者名/発表者名
      F. Ahmed, A. Miyamoto, et al.
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] Creep and fatigue damages of Ni-base-superalloy caused by strain-induced anisotropic diffusion of component elements2009

    • 著者名/発表者名
      Hideo Miura
    • 学会等名
      8th International Conference on Fracture and Damage Mechanics
    • 発表場所
      St. George's Bay, Maltai
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] Multiscale Simulation for Materials Research and FGM Future2008

    • 著者名/発表者名
      T. Shoji
    • 学会等名
      Multiscale, Multifunctional & Functionally Graded Materials 2008
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-09-24
  • [学会発表] Fundamentals of Mechanics and Mechanisms of Stress Corrosion Cracking-Crack Tip Mechanics and Stress Enhanced Oxidation2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Shoji
    • 学会等名
      Hsun Lee Lecture Series
    • 発表場所
      瀋陽, 中国
    • 年月日
      2006-10-13
  • [図書] 分子動力学法, 表面物性工学ハンドブック第2版、1,7,22007

    • 著者名/発表者名
      久保百司, 古山通久, 宮本明
    • 出版者
      丸善
  • [図書] 計算化学が拓く新しい材料-多分野での応用例と展望, 未来材料2006

    • 著者名/発表者名
      古山通久, 坪井秀行, 遠藤明, 久保百司, Carlos A. Del Carpio, 宮本明
    • 総ページ数
      8-15
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.rift.mech.tohoku.ac.jp/

  • [産業財産権] セラミック被膜の形成方法及びセラミックス皮膜付基材2009

    • 発明者名
      小川和洋, サヤルメーディ, 徐道源, 竹腰正雄
    • 権利者名
      東北大学, (独) 宇宙航空研究開発機構
    • 産業財産権番号
      特許2009-054953
    • 出願年月日
      2009-03-09

URL: 

公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi