| 研究課題/領域番号 |
18560066
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
呂 戦鵬 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (30419999)
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| 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, 助手 (40374970)
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| キーワード | 材料強度 / 応力腐食割れ / 軽水炉構造材料 / き裂進展速度 / 熱活性化エネルギー |
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| 研究概要 |
軽水炉構造材におけるSCCの熱活性化素過程の解明のため、同模擬環境中において応力腐食割れ(SCC)進展試験を実施した。試験は長いき裂進展量に基づき評価することで高精度な進展速度評価を可能にした。き裂進展には過渡応答領域と定常域が観察されたが、そのうちの定常的な進展速度について、見かけの活性化エネルギーの評価を実施した。それぞれ異なった熱活性化律速を持つ複数の素過程が同時にSCCの進展に影響を及ぼしているという考えに基づき、観測された見かけの活性化エネルギーを解析した。模擬軽水炉環境中でのオーステナイト系合金および溶接金属における複数の温度依存型き裂進展挙動を分類した。き裂進展速度の見かけの活性化エネルギーについて、異なった定義および測定方法を検討した。
模擬PWR環境中におけるNi基合金および溶接金属におけるSCC進展は、熱活性化過程に従い、活性化エネルギーは比較的高い値であり、通常の酸化と比較して妥当な値であった。高温酸素富化純水中での鋭敏化304ステンレス鋼については、温度に関し単調増加または、ピークを持つ温度依存性が得られており、水に含まれる化学物質、とくに不純物濃度および試験条件に依存することが示された。冷間圧延を施した316Lステンレス鋼の高温酸素富化純水中の定常き裂進展速度は温度に伴い増加し、活性化エネルギーは温度および負荷荷重条件に伴い変化する可能性が示唆された。今後は高温水中でのオーステナイト系合金のSCCにおける熱活性化素過程を変形/酸化機構に基づいた解析を進める。
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