The Effects of residual stress on corrosion behavior of ion irradiated type 316L stainless steel

イオン照射した316Lステンレス鋼の腐食挙動に及ぼす残留応力の影響

近藤 啓悦  ; 三輪 幸夫; 大久保 成彰   ; 加治 芳行  ; 塚田 隆 

Kondo, Keietsu; Miwa, Yukio; Okubo, Nariaki; Kaji, Yoshiyuki; Tsukada, Takashi

炉内構造材料であるSUS316Lを用いて、照射と残留応力の複合作用が材料の腐食特性に及ぼす影響について検討した。曲げ変形拘束によって表面に引張残留応力を負荷された試験片と変形拘束なしの試験片に対して、温度330Cで145dpaまでイオン照射実験を実施した。照射試料に対して電気化学的再活性化法による腐食試験を実施した結果、変形拘束下で照射された試験片の耐食性劣化が抑制されていることが明らかとなった。また、照射材について3次元アトムプローブ分析を実施した結果、転位周辺にNi, Siが富化しCr, Feが枯渇していることが確認され、また偏析の程度は変形拘束なしの試験片において大きいことが明らかとなった。これらのことから照射中の残留応力は、転位などの照射欠陥シンク近傍の溶質元素の照射誘起偏析挙動とその結果誘引される腐食特性変化に影響を及ぼしていることが示唆された。

The effect of residual stress on corrosion behavior in type 316L austenitic stainless steel was examined by ion irradiated specimens. Ion irradiation was performed on specimens both undeformed and deformed plastically by bending constrait at 330C to average displacement damage from 1 to 45dpa. It was observed in EPR testing that deformed specimens showed higher corrosion resistance than undeformed specimens. Three-dimensional atom probe analysis was conducted on irradiated specimens. It was found that the enrichment of Ni, Si and the depletion of Cr at dislocations, and the degree of segregation was greater in undeformed specimen than in deformed specimen. It could be suggested that radiation induced segregation behavior of solute atoms as a consequence of diffusion and annihilation of irradiation defects at sink is affected by residual stress, and this also might affect the corrosion resistance.