| 研究課題/領域番号 |
22360396
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
米澤 利夫 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (10422081)
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| 研究分担者 |
呂 戦鵬 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 客員教授 (30419999)
渡邉 真史 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (60312659)
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| 研究期間 (年度) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| キーワード | 原子力材料 / 環境強度 / 応力腐食割れ / ナノメーター / SPring-8 / 粒界構造 / 残留応力 / 積層欠陥エネルギー |
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| 研究概要 |
近年、軽水炉環境下で、従来の学術的見解では説明できない「Ni基合金やオーステナイト系ステンレス鋼の鋭敏化によらない粒界応力腐食割れ」が相次いで生じ、重大な社会問題となり、応力、材料、環境面からの抜本的な学術研究が求められている。
そこで本研究では、①応力面からは、従来の材料力学の領域ではなく、ナノメータレベルでの結晶粒界近傍の応力・ひずみ解析を、②環境面からは、従来の応力腐食割れ後の観察・計測（謂わば死体解剖）ではなく、腐食環境下その場（In-situ）計測を基に生体としての腐食挙動解析を、③材料面からは、従来の常識にとらわれず、粒界酸化を加速させる物理要因（積層欠陥エネルギー等）解明を行い、ナノメータオーダーでの応力、材料、環境面からの学術的機序の創成を図ることとした。
本研究では、上記①～③に対して、ppmオーダーで合金成分を高度に調整した供試材を用い、(1)ラボX線によるマクロ的な粒界応力腐食割れ発生応力と、放射光極微小領域X線回折による粒界局所応力との比較検討を行い、非鋭敏化応力腐食割れに及ぼすナノメータオーダーでの応力状態の影響を評価した。(2)各供試材の積層欠陥エネルギー値の計測・評価を行い、非鋭敏化応力腐食割れに及ぼすナノメータオーダーでの材料特性の影響を評価した。(3)ラボのオートクレーブ中で約10,000時間の長時間応力腐食割れ特性を調査するとともに、SPring-8に設置した独自の循環式オートクレーブにより、288℃の高温高圧水中In-situ放射光X線回折による酸化被膜形態を分析し、非鋭敏化応力腐食割れに及ぼす環境因子について、ナノメータオーダーでの腐食特性を評価した。
これらの評価結果から、Ni基合金やオーステナイト系ステンレス鋼の非鋭敏化応力腐食割れに及ぼすナノメータオーダーでの応力、材料、環境面からの学術的機序を明確に出来た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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