| 研究課題/領域番号 |
24246118
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
原 信義 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40111257)
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| 研究分担者 |
武藤 泉 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20400278)
菅原 優 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40599057)
赤尾 昇 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (80222503)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | ステンレス鋼 / 孔食発生機構 / 硫化物系介在物 / 耐孔食性 / コンビナトリアルアプローチ |
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| 研究実績の概要 |
省資源化と省エネルギー化（グリーン化）の社会的要求に応え，少ない合金元素量でも高耐食性を発揮するグリーンステンレス鋼を創製することが重要である。そのために，本研究では（１）非金属介在物起点の孔食発生機構の解明と（２）高耐食化の新原理の創出を目的とする。項目（２）の具体的方法として，硫化物系介在物の不活性化（原理１）と微小ピットの活性溶解の抑制（原理２）が考えられる。いずれも従来の化石燃料や鉱物資源を多量に消費する高合金化や高純度化とは根本的に異なる，高耐食化の新概念の提案である。
項目（１）に関しては，前年度までのS添加鋼を用いた研究により、MnSの溶解により生ずるチオ硫酸イオン（S2O32-）が不均化反応により元素状Sとなって鋼表面に析出し，このSとCl-イオンの相乗作用によってMnS／鋼界面でピットが発生・進展することが判明した。本年度はこの機構がS含有量の少ない汎用SUS304鋼でも適用できるかどうかを検討した。その結果，S含有量が少なく，MnS介在物のサイズが小さい汎用SUS304鋼においても，同じ機構によってMnS／鋼界面から孔食が発生，成長することが明らかになった。
項目（２）に関してはピットの溶解抑制効果を持つ合金元素を探索するために，マグネトロンスパッタリングによりFe-12Cr-xSn合金（x=0~6%）の傾斜組成膜を作製し，これをコンビナトリアルライブラリーとして用いることでアノード分極挙動に及ぼすSn量の影響を調べた。その結果，Sn含有量が0~1%の範囲でSn含有量の増加と共に活性溶解速度が急激に減少することから，微量のSn添加によって孔食を抑制できることが分かった。また，低温浸炭処理によってステンレス鋼表面に多量の炭素を固溶させることにより、鋼素地の活性溶解速度が減少し、その結果、孔食の発生が抑制されることを発見した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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