Re-oxidation behavior of Cr and V ions in the boiling nitric acid solution and acceleration effect on corrosion rate of stainless steel

沸騰硝酸中でのステンレス鋼の腐食速度に及ぼすCrとVイオンの再酸化挙動の影響

山本 正弘 ; 本岡 隆文; 上野 文義  ; 加藤 千明   

Yamamoto, Masahiro; Motooka, Takafumi; Ueno, Fumiyoshi; Kato, Chiaki

ステンレス鋼は再処理で用いられる沸騰硝酸溶液中で粒界腐食を起こすこと、また、CrやVなどの酸化性イオンが存在することにより、この腐食が加速されることが知られている。しかしながら、その腐食加速作用の詳細は明らかでない。そこで、この加速作用を詳細に解析した結果、CrイオンはVイオンに比べ加速作用が大きいが、その作用は短期間で減衰すること、これに対し、Vイオンは加速作用が定常的であることがわかった。また、CrとVイオンの硝酸溶液中での再酸化挙動を解析した結果、Vイオンは沸騰硝酸中で容易に再酸化され、腐食加速作用がCrに比べて大きいことを明らかにした。すなわち、ステンレス鋼の沸騰硝酸溶液中での腐食は、溶液中でのイオンの再酸化速度が重要な因子であることを示した。

Corrosion rates of stainless steels have been accelerated by existence of oxidizing ions, i.e. Cr(VI) and V(V). However, the mechanism of acceleration effect by these ions was not clear. The results of examination for the effect showed that the acceleration effect of Cr was larger than that of V. But, the effect was rapidly decreased because of the reduction from Cr(VI) to Cr(III). Although, the acceleration effect of V stayed constant. And V(IV) was more rapidly re-oxidized to V(V) than Cr(VI) in boiling nitric acid solution. So, the corrosion rate in the solution containing V ion does not change with time because of high re-oxidation rate of V ion.