高温高圧水中におけるオーステナイトステンレス鋼のすき間内粒界酸化現象

Intergranular oxidation behavior of austenitic stainless steel in high temperature and high pressure water

相馬 康孝   ; 加藤 千明   ; 上野 文義  

Soma, Yasutaka; Kato, Chiaki; Ueno, Fumiyoshi

高温高圧水中におけるステンレス鋼のすき間内における酸化挙動を明らかにするため、溶体化熱処理を行ったオーステナイトステンレス鋼の板二枚で構成されたすき間試験片を、温度288C、溶存酸素濃度32ppm、導電率約1から1.5S/cmの高温高圧水に500h浸漬した。その結果、すき間ギャップが比較的小さく、かつ開口部からの距離が大きい箇所に集中して粒界酸化が見られた。酸化物はCrリッチで、粒界、および粒内に酸化が進行した。酸化の際に合金中のFe成分が選択溶解したとみられる。粒界の結合力は失われ、一部結晶粒の脱粒が起きた。粒界酸化の最大深さは約50ミクロンであった。この現象はこれまでに報告例のほとんどない形態の粒界酸化現象である。試験片には応力がほとんど印加されていないため、本現象と応力腐食割れとの関係については今後詳細な検討をする必要がある。

Within crevice of austenitic stainless steel (solution treated, mirror poloshed) immersed in high-temperature water (561K, 8.5MPa, dissolved oxygen conc. 32ppm, conductivity ca.1 to 1.5e-6S/cm), new form of intergranular oxidation was occured. The intergranular oxidation occured in certain area within the crevice, that is, the area with relatively low crevice gap and distant from the crevice mouth. Cr was enriched in the oxide and the oxidation occured both grain boundary and grain matrix. After the intergranular oxidation, some grain was loosen and peered off. Maximum depth of the intergranular oxidation was 50e-6m/500h. Because almost no stress was applied on the specimen, relationship between this oxidation bahavior and stress corrosion cracking should be clarified by further experiment.