Effects of alloy composition of carbon steel on the flow accelerated corrosion and oxide film properties in neutral water condition

中性純水中における炭素鋼の流れ加速型腐食及び酸化皮膜の特性における合金組成の影響

佐藤 智徳  ; 宇賀地 弘和 ; 塚田 隆 ; 内田 俊介

Sato, Tomonori; Ugachi, Hirokazu; Tsukada, Takashi; Uchida, Shunsuke

流れ加速型腐食(FAC)の理論予測の高度化のためには、水化学,材料及び流況の各パラメータの個々の影響を理解する必要がある。本研究では、炭素鋼に含まれる合金元素のFACへの影響を評価するために、さまざまな濃度の合金元素を含む炭素鋼試験片の腐食速度を測定した。また、表面分析により形成酸化皮膜の評価を行った。合金元素として、Cr, Ni, Cuを選択し、含有量をパラメータとして炭素鋼の腐食速度を評価した。取得された結果を以下に示す。(1)Crを0.03%含む炭素鋼で、FACは十分に抑制された。(2)ニッケルを含む炭素鋼では、FACは抑制された。CrのFAC抑制効果はNiによるFAC抑制効果より大変大きいことが確認された。(3)Ni添加された炭素鋼ではヘマタイトリッチな酸化皮膜が確認されたのに対し、Cr添加された炭素鋼では、マグネタイトのみが確認された。(4)FACにおけるCuの明確な影響は確認されなかった。

In order to improve a theoretical prediction of flow accelerated corrosion (FAC), the individual effects of parameters which are water chemistry, material and flow dynamics should be understood. In this study, to determine the effects of minor alloying elements of carbon steel on FAC, corrosion rate of the specimens of carbon steel with various concentrations of minor alloying elements were measured. And the oxide films were examined by surface analyses techniques, e.g. Raman spectroscopy. Obtained effects of contents of Cr, Ni and Cu in carbon steel on FAC behavior are as follows; (1) FAC was suppressed for the carbon steel with more than 0.03% of Cr content. (2) FAC rate decreased as Ni content increased. (3) The hematite rich oxide was observed for Ni added carbon steel, while only magnetite was observed for Cr added one. (4) The clear effects of Cu on FAC rate was not observed.