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沸騰硝酸中におけるジルコニウムの腐食疲労挙動

Corrosion fatigue behavior of zirconium in boiling nitric acid

本岡 隆文; 木内 清

Motooka, Takafumi; Kiuchi, Kiyoshi

ジルコニウム製再処理機器部材の長期耐久性を評価するため、純ジルコニウム材の腐食疲労挙動を調べた。沸騰硝酸環境で腐食疲労試験が行える装置を用いて、TDCB型試験片の沸騰硝酸中での亀裂成長速度の応力拡大係数依存性の測定と沸騰純水及び常温大気中のそれと比較した他、走査型電子顕微鏡を用いた破面解析により破壊モードを解析した。亀裂成長速度は試験片の切出し方向と環境の影響を受け、常温大気中では長手方向材は横方向材より数倍高い速度を示すが、硝酸中でいずれの方向の亀裂成長速度も加速され同様な高い値を示した。破面解析及びX線回折強度の測定などから、ジルコニウムの結晶学的方位に依存した破壊靱性の違いと当該材が硝酸中において高い応力腐食割れ感受性を持つことが、ジルコニウムの腐食疲労特性に大きく関与していると解釈された。

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