Comparison of the effects of hydrogen peroxide and oxygen on oxide films on stainless steel and corrosion behaviors in high temperature water

高温水中でのステンレス鋼表面に形成される酸化被膜性状と腐食特性へ及ぼす過酸化水素と酸素の影響の比較

Uchida, Shunsuke; Sato, Tomonori; Tsukada, Takashi; Sato, Yoshiyuki*; Wada, Yoichi*

実験室系では、実機のような高温水中でのステンレス鋼の腐食を実験的に評価する際には酸素を酸化剤として添加してきたが、実機環境では過酸化水素が存在し、その影響が重要であることが指摘されてきた。そこで、これまで過酸化水素もしくは酸素を含む高温水中でのステンレス鋼の腐食特性に関するその場測定と、浸漬後の多元表面分析を実施した。その結果を比較した結果、以下の点が明らかとなった。(1)過酸化水素を含む高温水中で形成される酸化被膜はヘマタイトリッチで高い電気抵抗を有するが、酸素雰囲気ではマグネタイト主体の酸化被膜が形成される。(2)過酸化水素と酸素を含む高温水中でのステンレス鋼の腐食電位(ECP)応答の差異は表面に形成される被膜の特性と過酸化水素の酸化反応の存在に起因する。(3)過酸化水素は同程度の濃度条件では、酸素より高ECP,低腐食電流条件をもたらす。(4)低い腐食電流密度は応力腐食割れにおける低いき裂進展速度をもたらす。

measurements of corrosion behaviors of stainless steel specimens exposed to H $_{2}$ O $_{2}$ and O $_{2}$ in high temperature water have been carried out. Oxide films on the specimens have been also examined with multilateral surface analyses. The major differences between environments containing O $_{2}$ and H $_{2}$ O $_{2}$ are summarized as follows. (1) The oxide films formed under H $_{2}$ O $_{2}$ environment consists mainly of hematite with high electric resistance, while that under O $_{2}$ environment consists of magnetite. (2) Differences in ECP of stainless steel exposed to H $_{2}$ O $_{2}$ and O $_{2}$ are caused by differences in chemical form of oxide and oxidation of H $_{2}$ O $_{2}$ at the surface. (3) H $_{2}$ O $_{2}$ caused higher ECP and lower corrosion current density than O $_{2}$ with the same oxidant concentrations, resulting from the effects of the thin oxide films with high electric resistance. (4) Lower corrosion current density results in lower IGSCC crack growth rate.

使用言語	:	English
掲載資料名	:	Proceedings of 13th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems (CD-ROM)
巻	:
号	:
ページ数	:	15 Pages
発行年月	:	2007/08
発表会議名	:	13th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems
開催年月	:	2007/08
開催都市	:	Whistler
開催国	:	Canada
キーワード	:	no keyword

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登録番号 : BB20072034
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論文投稿番号 : 7277

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