2010 Fiscal Year Annual Research Report
非鋭敏化料は界応力腐食割れのナノメカノテクノロジーによる物理化学的機序解明
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22360396
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
米澤 利夫 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10422081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 真史 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (60312659)
呂 戦鵬 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30419999)
宮原 勇一 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90556747)
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| Keywords | 原子力材料 / 環境強度 / 応力腐食割れ / 冷間加工 / Spring-8 / 粒界構造 / 残留応力 / 積層欠陥エネルギー |
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| Research Abstract |
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、環境、材料面からの抜本的な学術研究が求められている。これに対処すべく、本研究では、応力面からは従来の材料力学の領域ではなく、ナノメータレベルの応力・ひずみ解析を、環境面からは、応力腐食割れ後の観察・計測(謂わば死体解剖)ではなく、腐食環境下でのその場(In-situ)計測を基に生体としての腐食挙動解析をナノメータレベルで行い、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(積層欠陥エネルギ等)を明確にし、ナノメータオーダーでの粒界分離である粒界応力腐食割れに対し、ナノメータレベルで応力、環境、材料面からの学術的機序の創成を図ることとした。本年度は、
1. 鋭敏化によらない応力腐食割れの研究をする代表材料として、316Lオーステナイト系ステンレス鋼、Ni基合金を選び、化学成分、冷間加工条件等をパラメタとして供試材を整えた。
2. 上記供試材から作成した試験片を用いて、SPring-8兵庫県ビームライン(BL24)での放射光X線回折による粒界残留応力・ひずみ計測を試みた。
3. 上記供試材から作成した試験片を用いて、ラボX線、EBSP等を用いて、sin^2Ψ法によるマクロ的X線応力計測、酸化被膜形態分析、粒界構造等の調査を試みた。
4. 上記供試材から作成した試験片を用いて、高性能電子顕微鏡により積層欠陥エネルギー値の計測を開始した。
5. 化学成分、冷間加工条件等をパラメタとした、上記供試材から作成した試験片を用いて、ラボのオートクレーブ中で応力腐食割れ発生試験、き裂進展試験を開始し、1400時間の試験を終了した。今後さらに長時間の応力腐食割れ発生試験、き裂進展試験を実施の予定である。
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