様々な粒界腐食速度を考慮したセルオートマトン法によるType310ステンレス鋼の粒界腐食評価

Characterization of intergranular corrosion of Type 310 stainless steel using cellular automaton method by considering various corrosion rates of grain boundaries

五十嵐 誉廣  ; 小松 篤史 ; 本岡 隆文; 上野 文義  ; 山本 正弘 

Igarashi, Takahiro; Komatsu, Atsushi; Motooka, Takafumi; Ueno, Fumiyoshi; Yamamoto, Masahiro

硝酸溶液中のステンレス鋼に生じる粒界腐食の挙動の評価を行うため、粒界腐食速度のゆらぎを考慮したシミュレーション計算モデルを用いて解析した。特に腐食表面の粗さに着目し、腐食表面の粗さと最大腐食深さ、そして粒界腐食速度のゆらぎとの関係について評価した。指数分布に従うシミュレーションを行った結果、その粒界腐食断面は比較的腐食試験による断面写真と似た形状を示した。正規分布、及び一様分布に従うシミュレーションを行った結果、粒界腐食速度のゆらぎ幅に比例して最大腐食深さが深くなる傾向があることが示された。これより、粒界腐食速度のゆらぎ幅と腐食表面の粗さの間には相関があることが示唆された。

We simulated intergranular corrosion considering various fluctuations of corrosion rates (CR) for grain boundaries (GB): exponential, normal and uniform distributions. The relationship among the roughness of corroded surface, maximum intergranular corrosion depth, and fluctuations of CRs of GBs was evaluated. The cross-sectional images by simulation with the case of exponential distribution was relatively resemble to cross-sectional images obtained by corrosion tests in terms of roughness of corrosion surface. The simulation using normal and uniform distributions of CR of GB indicated that maximum corrosion depth became deeper with increasing deviation range of fluctuations. These results suggested that the roughness of corroded surface was controlled by fluctuation of CRs of GBs.