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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。BWR模擬環境における、3方向的に冷間加工したSUS316NG鋼のき裂進展経路は、局所変形に極めて大きく依存した。冷間加工したステンレス鋼は、冷間加工なしのステンレス鋼に比して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。BWR一次系ループの再循環系配管316NG鋼モックアップ試験体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。溶接熱影響部の境界線から離れるほど、Kemel Average Misorientation値は低下したものの、Σ3粒界の割合は増加した。多数の分岐き裂とともに、ランダム粒界に沿った粒界割れが観察された。活性な割れ経路は局所変形と相関性がある。SCC進展速度に関して、材料の硬化と溶存酸素濃度の間には相互作用がある。単一過大荷重効果は、冷間加工したステンレス鋼よりも熱影響部の方が小さかった。き裂分岐は、応力拡大係数とき裂先端のひずみ速度の観点から、き裂先端の応力ひずみ分布に影響する。典型的なき裂分岐系におけるき裂先端の力学的場を、経験的、分析的でかつ数値計算的な手法により定量化した。き裂分岐の影響は、同一の寸法および形態の分岐き裂の場合において、小型引張(CT)試験片よりも二重方持ち梁(CDCB)試験片の方が小さかった。PWR模擬環境における、1方向的な冷間加工をしたSUS316NG鋼は、局所的に高いミスオリエンテーションを伴った高角度粒界に沿う応力腐食割れを呈した。また、5から50ccSTP H_2/kg H_2Oの範囲内で、溶存水素濃度の増加とともにき裂進展速度は低下した。PWR模擬環境における、690合金のき裂進展速度に及ぼす1方向的および3方向的な冷間加工の影響を、局所的な変形と酸化の役割に着目して評価、比較した。
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