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Oxidation and carburizing of FBR structural materials in carbon dioxide

CO$$_{2}$$中におけるFBR構造材料の酸化と浸炭

古川 智弘; Rouillard, F.*

Furukawa, Tomohiro; Rouillard, F.*

ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器に代えて超臨界CO$$_{2}$$ガスタービンシステムを適用することが検討されている。このシステムの一つの課題として、高温における超臨界CO$$_{2}$$中での構造材料の腐食があげられている。著者らは、これまでに高クロムマルテンサイト鋼及びステンレス鋼を対象に、大気圧から最大25MPaのCO$$_{2}$$中にて材料腐食試験を実施し、本システムの基本設計用の暫定腐食しろ(腐食評価式)を提案してきた。本研究では、初めにわれわれが取得した最も長時間となる8010時間浸漬材を対象とした金属組織観察の結果について報告する。そのうえで、超臨界CO$$_{2}$$ガスタービンシステムの設計用腐食評価の観点から、材料表面に形成された酸化層の成長挙動について報告する。

The application of a supercritical carbon dioxide (SC-CO$$_{2}$$) turbine cycle to fast rectors has the potential to enhance reliability because the SC-CO$$_{2}$$ turbine system is capable of replacing the steam generator turbine system of conventional sodium cooled fast reactors. A key problem in the application is the corrosion of structural material by SC-CO$$_{2}$$ at high temperatures. The authors have performed corrosion test on high-chromium martensitic and austenitic stainless steels in CO$$_{2}$$ under the pressure conditions from atmospheric pressure to 25 MPa at elevated temperature, and proposed corrosion allowances of the steels for preliminary design of the SC-CO$$_{2}$$ system. This paper initially reports the results of metallurgical examination of the steels after 8010 hours in SC-CO$$_{2}$$ which is the longest immersion data in our experiments, and then describes the behavior of the oxide growth from the view point of estimation of the corrosion allowance for the design.

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パーセンタイル:7.42

分野:Nuclear Science & Technology

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