Effects of hydrogen peroxide on corrosion of stainless steel, 5; Characterization of oxide film with multilateral surface analyses

ステンレス鋼の腐食に及ぼす過酸化水素の影響評価,5; 多元表面分析による酸化被膜のキャラクタリゼーション

宮澤 孝裕*; 寺地 巧*; 内田 俊介*; 佐藤 智徳  ; 塚田 隆 ; 佐藤 義之*; 和田 陽一*; 細川 秀幸*

Miyazawa, Takahiro*; Terachi, Takumi*; Uchida, Shunsuke*; Sato, Tomonori; Tsukada, Takashi; Sato, Yoshiyuki*; Wada, Yoichi*; Hosokawa, Hideyuki*

BWR水質条件でのステンレス鋼の腐食挙動を理解するために、過酸化水素、及び酸素を含む高温水中に浸漬されたステンレス鋼試験片の表面酸化被膜を多元分析し、評価した。その結果、以下のことが確認された。(1)酸化被膜は2層構造を持ち、100ppb HOに浸漬された試験片の外層被膜は、コランダム型のヘマタイト粒子で、内層はニッケルリッチなスピネル型のマグネタイトで構成されていることが確認された。200ppb Oでは、外層は大きなマグネタイト粒子で、内層はクロムリッチなスピネル型のマグネタイトであった。(2)外層被膜を形成する酸化物粒子の粒子径と数密度は酸化種濃度により変化する。その平均粒径は酸化種濃度が増加するにつれ小さくなる。(3)高い過酸化水素濃度での大きな被膜溶解速度がより薄い被膜とより小さい粒子径の要因である。

In order to understand corrosion behavior of stainless steel in BWR reactor water conditions, characteristics of oxide films on stainless steel specimens exposed to HO and O in high temperature water were determined by multilateral surface analyses. The following points were experimentally confirmed. (1) Oxide layers were divided into inner and outer layers: Outer layers of the specimen exposed to 100ppb HO consisted of larger corundum type hematite particles, while inner layersconsisted of very fine Ni rich spinel type magnetite. (2) Outer oxide layers consisted of oxide particles, whose density and size were changed by oxidant concentration. The average diameter decreased with [O] and [HO]. (3) A larger dissolution rate at higher [HO] resulted in a thinner oxide film with smaller particles.