The Electrochemical impedance spectroscopy of stainless steel exposed to high temperature water containing hydrogen peroxide

過酸化水素を含む高温水中でのステンレス鋼の電気化学インピーダンス測定

佐藤 智徳  ; 野田 和彦*; 加藤 千明   ; 山本 正弘 ; 中野 純一; 塚田 隆 

Sato, Tomonori; Noda, Kazuhiko*; Kato, Chiaki; Yamamoto, Masahiro; Nakano, Junichi; Tsukada, Takashi

過酸化水素を含む高温水中でのステンレス鋼の表面における腐食挙動及び形成される酸化皮膜の電気化学的特性を評価するため、高温水中での皮膜形成時における電気化学インピーダンスの変化を測定した。その結果、皮膜抵抗は大きな変化は示さなかったが、電荷移動抵抗は浸漬直後に減少し、その後増加してある一定値となった。これは、過酸化水素注入直後には、皮膜と母材の界面における腐食反応が過酸化水素により加速されるが、その後、皮膜の成長と安定化により皮膜と母材との界面における腐食反応は抑制され、30時間程度で皮膜と母材界面における腐食反応は一定となったためであると推測された。また、316Lステンレス鋼の過酸化水素への耐食性は304Lステンレス鋼より高いことが示唆された。

In this work, to clarify the electrochemical behaviors at the surfaces of stainless steels (SSs) in high temperature water containing hydrogen peroxide (HO), the in-situ electrochemical impedance spectroscopy (EIS) of SSs exposed to high temperature water was carried out. The materials of test specimens were type 316L SS and type 304L SS. The range of the applied frequency in EIS was 100 kHz to 1 m or 10 mHz. The charge transfer resistance at the boundary between the oxide film and the base metal (R) in oxygen (O) condition was larger than R in HO condition. This indicates that the corrosion rate of type 316L SS in high temperature water containing HO is larger than that in O contained water. The R of type 316L SS was larger than that of type 304L SS in high temperature water containing HO. This indicates that the corrosion resistance of type 316L SS is higher than that of type 304L SS.