粒界の弾塑性変形を解明に基づくその応力腐食割れにおける決定的な役割

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560078
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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, 未来科学技術共同研究センター, 客員教授 (30419999)
• 研究分担者: 庄子 哲雄 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (80091700) ; 竹田 陽一 東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40374970)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 弾塑性 / 応力腐食割れ / 環境強度 / 結晶粒界 / 高温水

研究概要

288℃純水中の182合金溶接金属を対象とし、き裂進展方向をT-SならびにT-Lとした場合のき裂進展速度を溶存酸素並びに溶存水素濃度毎に求めた。供試材においては、高傾角のランダム粒界が主であった。両方向の試験片において得られたき裂はデンドライド境界に沿っていた。T-S方向におけるき裂進展速度はT-L方向に比べて著しく速かった。T-S方向におけるき裂においては、応力負荷方向に対して垂直に進展しているものも観察できた。また、溶存酸素濃度の低下に伴い、き裂進展速度は遅くなった。

研究成果

• [雑誌論文] Deterministic Formulation of the Effect of Stress Intensity Factor on PWSCC of Ni-Base Alloys and Weld Metals (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji, He Xue, Chaoyang Fu
  • 雑誌名: Journal of Pressure Vessel Technology 巻: Vol.135, No.2 ページ: 021402
  • DOI: 10.1115/1.4007471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of microstructure, local deformation and microchemistry in Alloy 600 heat-affected zone and stress corrosion cracking in high temperature water (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji, Seiya Yamazaki, Kazuhiro Ogawa
  • 雑誌名: Corrosion Science 巻: Vol.58 ページ: 211-228
  • DOI: 10.1016/j.corsci.2012.01.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic effects of local strain-hardening and dissolved oxygen on stress corrosion cracking of 316NG weld heat-affected zones in simulated BWR environments (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji, He Xue, Fanjiang Meng, Chaoyang Fu, Yoichi Takeda, Koji Negishi
  • 雑誌名: J. Nuclear Materials 巻: Vol.423 ページ: 28-39
  • DOI: 10.1016/j.jnucmat.2011.12.030
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of dendrite orientation and water chemistry on stress corrosion cracking path and kinetics of Alloy 182 weld metal in high-temperature water (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji
  • 学会等名: 16th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems-Water Reactors
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20130811-15
• [学会発表] Effects of Prior-deformation and Water Chemistry on Stress Corrosion Cracking of Austenitic Alloys In High Temperature Water (2013)
  • 著者名/発表者名: Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji, Shuang Xia, Meiyi Yao, Bangxin Zhou
  • 学会等名: 21th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE21)
  • 発表場所: China
  • 年月日: 20130729-0802
• [学会発表] Deformation Mode and Microstructure on Stress Corrosion Cracking Path and Kinetics in High Temperature Water Environments (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji, Seiya Yamazaki, Fanjiang Meng, Tichun Dan, Yoichi Takeda, Koji Negishi
  • 学会等名: 15^<th> International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems-Water Reactors
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20110807-11
• [学会発表] Mechanistic Formulation of PWSCC Growth Rates of Ni-Base Alloys and Weld Metals (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhanpeng Lu, Tetsuo Shoji, He Xue and Chaoyang Fu
  • 学会等名: ASME 2011 Pressure Vessels and Piping Conference
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20110717-21